??????????????????????????????(252282) ???????? Op-Amp (Operational Amplifiers)

1
??????????????????????????????(252282)????????
Op-Amp (Operational Amplifiers)

• ???? ?????????????
• ?????????????????????????????????????????(CANDLE)
  
• ???????????????????? ?????????????????
  ????????????????????

2
????????????

• ????????????????????????????????
• ?????????? ????????? ??? ???????????
  ?????????????????
• ?????????????????????????????????????????????????
  ???????
• ?????????????????????????????????????????

3
???????? (Op-Amp, Operational Amplifier)

• ???????????????????????????? 3 ??
  ??????????????????????????????????????????????????
  ???????? (Voltage-Controlled Voltage Source,
  VCVS) ?????????? ????????? ??? ???????????
  ?????????????????
• ???????????????????????????????????? ,
  ????????????????????????????????????????????

4
???????? (Op-Amp, Operational Amplifier)

• ???????????????????
• ????????????????????
• ????????????? (Integrator)
• ???????????????????? (Differentiator)

5
???????? (Op-Amp, Operational Amplifier)

• ???????????????????? ??????????
  ?????????????????????
• ????????????? (Non-inverting Terminal)
• ???????????? (Inverting Terminal)
• ???????????? (Output Terminal)
• ?????????????????? ??? ????? ?????????????????????
  ???????

6
???????? (Op-Amp, Operational Amplifier)

• ????????????????????
• ????????????????????? Ri
• ??????????????????????? Ro
• ?????????????????????

7
???????? (Op-Amp, Operational Amplifier)

• ????????????????????
• ??????????????
• ??? A ????????????????????????

Parameter Typical range Ideal values
A 105 to 108 ?
Ri 105 to 1013 ? ?
Ro 10 to 100 ? 0
VCC 5 to 24 V
8
???????? (Op-Amp, Operational Amplifier)

• ??????????????????????? ????????????????? 3 ????

- ?????????????????? (Positive saturation) -
??????????????????? ???? (Linear region) -
????????????????? (Negative saturation)
9
?????????????????

• ?????????????????????????????
• ??????????????????????????????
• ????????????????????????????????
• ?????????????????????????????????
• ??????????????????????????

10
?????????????????

• ?????????????????????????????????????????????????
• ????????????????????????????????????????? ???????
• ?????????????????????????????????????????????
  
• ?????????????????????????????????????????????? 0

11
?????????????????

• ???????????????????????????
• ??????????????????????????????????????????????????
  ???????????????????????? inverting ???????????
• ???????????????????????????????????????????
  ??????????????? (Closed-loop gain)

12
?????????????????

• ?????????????????????
• ????????? (Stability) ??????? ???????????????????
  ?????????? (Positive /Negative Saturation)
• ????????????????????????????????????????
• ?????????????????????????????? (????????????????)

13
?????????????????
____ (1)
____ (2)
??? (2) ?? (1)
14
?????????????????
____ (3)
???????? 3 ??????? A ?????????????????? A ?
0
0
15
?????????????????

• ?????????????????????????????????????????????????
  ??????????????????????? ?????????????????????????
  ?????????????????????????? 0

16
???????????????????????????(Cascade)

• ????????? Cascade ????????????????????????????????
  ?????????????????? ???????????????????????????????
  ???????????????????????
• ??????????????????????????????????????????????????
  ?????? ???????????????????????????? ??????????
  Cascade ????????????????????????? ???? (Stage) ??
  1, ??????? 2, , ??????? n

17
???????????????????????????(Cascade)

• ?????????????????????????????? ???????????????????
  ????????????? ????????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ?????????????????????????

18
???????????????????????????(Cascade)

• ????????????
• ???????

19
??????????????????? (Inverting Amplifier)

• KCL ?????? v1
• ???????????????????????

???
20
??????????????????? (Inverting Amplifier)

• ?????
• ??????????????????????????????????????????????
• ??????????????????????????????????????????

21
?????????????????????? (Non-Inverting Amplifier)

• KCL ?????? v1
• ???????????????????????

???
22
?????????????????????? (Non-Inverting Amplifier)

• ?????
• ??????????????????????????????????????????????
• ?????????????????????????????????????????????

23
???????????????????? (Summing Amplifier)

• KCL ?????? va
• ???????????????????????

24
???????????????????? (Summing Amplifier)

• ??? ?????

25
?????????????? (Difference Amplifier)

• KCL ?????? va
• KCL ?????? vb

____ (1)
____ (2)
26
?????????????? (Difference Amplifier)

• ?????????????????????? ?????? vb ???
  (2) ?? va ???(1)
• ?????????????

27
?????????????? (Difference Amplifier)

• ??? ?????
• ??? ??? ?????

28
?????????????

• Schwarz and Oldham, Electrical Engineering,
  2nd, Saunders College Publishing, 1993
• Giorgio Rizzoni, Principles and Applications of
  Electrical Engineering, 4th, McGRAW-Hill
  Companies, 2003