2022-2023学年高二物理 运算放大电路 竞赛课件(共13张PPT)

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2022-2023学年高二物理 运算放大电路 竞赛课件(共13张PPT)

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(共13张PPT)
运算放大电路
集成运放工作在线性区的应用
1. u+= u– “虚短”
2. i+= i– 0 “虚断”
+
+

uo
u–
u+
i+
i–


运算放大电路
微变等效电路法
ib
ic
ic
B
C
E
ib
ib
晶体三极管
微变等效电路
ube
+
-
uce
+
-
ube
+
-
uce
+
-
rbe
B
E
C
晶体管的B、E之间可用rbe等效代替。
晶体管的C、E之间可用一受控电流源ic= ib等效代替。
1. 晶体管的微变等效电路
--简化小信号模型
2. 放大电路的微变等效电路
ib
ic
uS
rbe
ib
RB
RC
RL
E
B
C
ui
+
-
uo
+
-
+
-
RS
ii
交流通路
微变等效电路
RB
RC
ui
uO
RL
+
+
-
-
RS
uS
+
-
ib
ic
B
C
E
ii
+VCC
RS
us
RB
RC
C1
C2
T
+
+
+

RL
ui
+

uo
+

+
+

uBE
uCE

iC
iB
iE
3.电压放大倍数的计算
当放大电路输出端开路(未接RL)时,
因rbe与IC有关,故放大倍数与静态 IC有关。
负号表示输出电压与输入的相位相反。
rbe
RB
RC
RL
E
B
C
+
-
+
-
+
-
RS
例1:
4.放大电路输入电阻的计算
放大电路对信号源来说是一个负载,可用一个电阻来等效代替,这个电阻是信号源的负载电阻,即放大电路的输入电阻。
定义:
输入电阻是对交流信号而言的,是动态电阻。
+
-
信号源
Au
放大电路
+-
输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的参数。电路的输入电阻越大,输入电压越大,因此一般希望得到较大的输入电阻。
放大电路
信号源
+-
+-
rbe
RB
RC
RL
E
B
C
+
-
+
-
+
-
RS
例:
ri
放大电路输出电阻的计算
放大电路对负载来说是一个信号源,可以将它进行戴维宁等效,等效电源的内阻即为放大电路的输出电阻。
+
_
RL
ro
+
_
定义:
输出电阻是动态电阻,与负载无关。
输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。电路的输出电阻愈小,负载变化时输出电压的变化愈小,因此一般总是希望得到较小的输出电阻。
RS
RL
+
_
Au
放大
电路
+
_
rbe
RB
RC
RL
E
B
C
+
-
+
-
+
-
RS
共射极放大电路特点:
1. 放大倍数高;
2. 输入电阻低;
3. 输出电阻高.
例:
求ro的步骤:
1) 断开负载RL
3) 外加电压
4) 求
外加
2) 令 或
图解法
用作图的方法确定静态值
步骤:
1. 用估算法确定IB
优点:
能直观地分析和了解静
态值的变化对放大电路
的影响。
2. 由输出特性确定IC 和UCE
UCE = VCC– ICRC
+VCC
RB
RC
T
+
+

UBE
UCE

IC
IB

直流负载线斜率
ICQ
UCEQ
VCC
UCE =VCC–ICRC
UCE /V
IC/mA
直流负载线
Q
由IB确定的那条输出特性与直流负载线的交点就是Q点
O
图解法
非线性失真
如果Q设置不合适,晶体管进入截止区或饱和区工作,将造成非线性失真。
若Q设置过高,
晶体管进入饱和区工作,造成饱和失真。
Q2
uo
适当减小基极电流可消除失真。
UCE
Q
uCE/V
t
t
iC/mA
IC
iC/mA
uCE/V
O
O
O
Q1
VCC
若Q设置过低,
晶体管进入截止区工作,造成截止失真。
适当增加基极电流可消除失真。
ui
uo
t
iB/ A
iB/ A
uBE/V
t
uBE/V
UBE
O
O
O
Q
Q
uCE/V
t
iC/mA
uCE/V
O
O
UCE
如果Q设置合适,信号幅值过大也可产生失真,减小信号幅值可消除失真。
VCC

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