電工學課件：第9章 集成運算放大器

第9章

集成運算放大器集成電路:將組成整個電路的元器件及其連接導線制作在同一塊半導體芯片上，而構成的具有特定功能的電子電路。通常所說的芯片指的就是集成電路。分立元件電路集成電路按組成結構，電子電路分立元件電路:由彼此獨立的半導體三極管、電阻、電容等元器件用導線連接而成的電子電路。前面講的都是由分立元件構成的電路一些常見的集成電路的封裝外形集成電路的分類按導電類型分為單極型、雙極型和兩者兼融的。按集成度分為小、中、大、超大規(guī)模集成電路；按功能分為模擬集成電路和數(shù)字集成電路。集成電路的優(yōu)點：工作穩(wěn)定、使用方便、體積小、重量輕、功耗低。

集成運算放大器（簡稱集成運放）是一高電壓放大倍數(shù)的直接耦合多級放大電路，不但能放大交流信號，也能放大直流信號。

本章首先介紹集成運放的基本知識，然后重點講述集成運放的線性應用，最后簡單講述集成運放的非線性應用。9.1.1集成運算放大器的構成輸出端輸入端輸入級中間級偏置電路輸出級輸入級：輸入電阻高，能抑制零漂和干擾信號，由差動放大電路構成。中間級：電壓放大，由共射極放大電路構成。1.基本組成§9-1集成運算放大器簡介2.集成運算放大器的電路符號u-uo

++-u+Ao輸出級：與負載相連，要求輸出電阻低，帶載能力強，由互補對稱放大電路或射極輸出器構成。偏置電路：給各級電路提供合適的靜態(tài)工作點。開環(huán)電壓放大倍數(shù)圖中只畫出了兩個輸入端和一個輸出端，偏置電源端和其余端全部略去。圖中輸入端和輸出端電壓都是對地而言的，實際上是電位。輸入電壓可以是直流電壓，也可以是交流電壓。3.集成運算放大器的外形圓殼式、扁平式、雙列直插式，前兩種已很少用。集成運放F007為雙列直插封裝，其引腳排列如下圖：F0071485各引腳的功能見P1829.1.2集成運算放大器的主要參數(shù)1.開環(huán)電壓放大倍數(shù)Ao—沒有外接反饋時所測出的差模電壓放大倍數(shù)，Ao一般為104~107。2.最大輸出電壓UOPP—能使輸出電壓與輸入電壓保持不失真關系的最大輸出電壓。3.差模輸入電阻rid—差模輸入時運算放大器的輸入電阻。2.非線性區(qū)（飽和區(qū)）9.1.3集成運算放大器的電壓傳輸特性1.線性區(qū)（線性放大）正飽和負飽和線性區(qū)o-UOMuo+UOM由于Ao很大，所以線性區(qū)很窄，通常較高輸入電壓下須引入深度負反饋不引入反饋，或引入正反饋如何使集成運算放大器在較大的輸入電壓下工作在線性區(qū)?必須在電路中引入深度負反饋。u-uo

++-u+Ao反饋網(wǎng)絡9.1.4.理想運算放大器1.理想運放的條件(1)開環(huán)電壓放大倍數(shù)(2)開環(huán)差模輸入電阻集成運放等效電路u-uo

+-u+rid+-uocrouii+i-RL(3)開環(huán)輸出電阻(4)共模抑制比2.理想運算放大器的電路符號

u-uo

∞

++-u+共模抑制比是差模電壓放大倍數(shù)與共模電壓放大倍數(shù)的比值：，反映對共模輸入信號的抑制能力。3.理想運算放大器的電壓傳輸特性uoo-UOM+UOM由于Aod為無窮大，而uo是有限值，所以在線性區(qū)，差模輸入電壓ui=04.理想運算放大器的特點虛斷(1)線性區(qū)的特點如圖，集成運放等效電路u-uo

+-u+rid+-uocrouii+i-RLu-uo

∞

++-u+i+i-①虛斷虛短即(3)非線性區(qū)(飽和區(qū)