Transcript OPA 基本電路

電子學(含實習)奪分寶典Ⅱ
第十章
運算放大器
P10-3 表10-1
差動放大電路的使用方式
輸入方式
輸出方式
輸出參考點
放大倍數│AV│
單端輸入
單端輸出
Vo1 (或Vo2)對地
K倍
雙端輸出
Vo1 － Vo2
單端輸出 Vo1 (或Vo2)對地
2K倍
雙端輸入 共模(大
小相同、
相位相同) 雙端輸出 Vo1 － Vo2
0倍
差模(大
單端輸出 Vo1 (或Vo2)對地
小相同、
相位相反) 雙端輸出 Vo1 － Vo2
0倍
2K倍
4K倍
OPA 的基本特性
基本特性
輸
入
特
性
動
態
特
性
理想值
輸入阻抗(Zi )
∞
輸入抵補電壓(Vio )
0
輸入抵補電流( Iio )
0
輸入偏壓電流( Iib )
0
P10-3 表10-2
備註
輸入抵補電壓的漂移(
)
0
數值越高，表示越易受溫度影響
輸入抵補電流的漂移(
)
0
數值越高，表示越易受溫度影響
輸出阻抗(Zo )
0
輸出抵補電壓(Voo )
0
輸出短路電流( Ios )
∞
開環路電壓增益(Avo )
∞
共模拒斥比(CMRR)
∞
增益頻寬乘積(GBP)
∞
轉動率(SR)
∞
OPA 基本電路
電路
反
相
放
大
電
路
同
相
放
大
電
路
P10-4 表10-3
通用公式
OPA 基本電路
電路
P10-4 表10-3
通用公式
電
壓
隨
耦
電
路
反
相
加
法
電
路
若R1＝R2＝……Rn＝Rf
則Vo＝－(V1 + V2 + …… +Vn )
OPA 基本電路
電路
同
相
加
法
電
路
減
法
電
路
P10-4 表10-3
通用公式
(密爾門定理)
若R1＝R2＝R3；Rf ＝2RN
則Vo＝V1 + V2 + V3
若R1＝R2＝R3 ＝ Rf
則Vo＝(V2 － V1 )
OPA 基本電路
電路
加
減
法
電
路
P10-5 表10-3
通用公式
(密爾門定理)
若R1＝R2＝R3＝R4＝R5＝Rf＝R
則Vo＝(V3 + V4 ) －(V1 + V2 )
P10-5 表10-4
積分電路與微分電路
類別
名稱
電路圖
輸出電壓值
Vo (t)
積分電路
微分電路
P10-5 表10-4
積分電路與微分電路
類別
積分電路
微分電路
名稱
頻率補償
(截止頻率)
輸出與輸入
波形的關係
反相放大電路
積分電路
微分電路
反相放大電路
輸入波形
輸出波形
輸入波形
輸出波形
方波
三角波
三角波
方波
正弦波
餘弦波
正弦波
餘弦波
一次方程
式波
二次方程
式波
方波
尖脈波
二次方程式波
一次方程式波
P10-6 表10-5
電路圖
電路功能
頻率響應曲線區域
週期條件
條件推導
fi < fL
Ti >10τ
→ Ti >2πRC
→ Ti >10RC
(＝τ)
∴Ti >10τ
微分器
fi < f L
fi > fL
τ>10Ti
高通
濾波器
fi > fL
→ Ti <2πRC
→ 2πRC >10Ti
∴τ>10Ti
P10-6 表10-5
電路圖
電路功能
頻率響應曲線區域
週期條件
條件推導
fi > fH
τ>10 Ti
→ Ti < 2πRC
→ πRC >10Ti
∴ τ>10Ti
積分器
fi > f H
fi < fH
Ti >10τ
低通
濾波器
fi < fH
→ Ti > 2πRC
→ Ti >10RC
(＝τ)
∴Ti >10τ
差動放大器的電路結構與符號
表示符號
基本電路
符號
P10-7 圖10-1、10-2
P10-7 圖10-3
差動放大器的電路分析
P10-7 圖10-4
差動放大器的電路分析
P10-8 圖10-5
差動放大器的電路分析
P10-8 圖10-6
差動放大器的電路分析
P10-8
差動放大器的使用方式
單端輸入、單端輸出
輸入
輸出
P10-8 圖10-7
P10-9 表10-7
放大倍數(AV )
－K倍
＋K倍
差動放大器的使用方式
單端輸入、單端輸出
輸入
輸出
P10-9 圖10-8
表10-8
放大倍數(AV )
－2K倍
＋2K倍
差動放大器的使用方式
P10-9 圖10-9
表10-9
雙端輸入(同相位)：共模模式－單端輸出
兩信號大
小相同，
相位相反，
故總和為
0
輸入
輸出
放大倍數(AV )
0倍
0倍
差動放大器的使用方式
P10-10 圖10-10
表10-10
雙端輸入(反相位)：差模模式－單端輸出
-2k倍或
2k倍輸出
輸入
輸出
放大倍數(AV )
－2K倍
＋2K倍
差動放大器的使用方式
P10-10 圖10-11
表10-11
雙端輸入(反相位)：差模模式－雙端輸出
輸入
輸出
放大倍數(AV )
－4K倍
＋4K倍