《電子電路分析與實踐》課件-集成運算放大器概述

電子電路分析與實踐集成運算放大器概述張家口職業(yè)技術(shù)學(xué)院《電子電路分析與實踐》教學(xué)團隊集成運算放大器是一種高電壓增益，高輸入電阻和低輸出電阻的多級直接耦合放大電路。運算放大器方框圖集成電路運算放大器輸入級使用高性能的差分放大電路，它必須對共模信號有很強的抑制力，而且采用雙端輸入雙端輸出的形式。偏置電路提供穩(wěn)定的幾乎不隨溫度而變化的偏置電流，以穩(wěn)定工作點。輸出級由PNP和NPN兩種極性的三極管或復(fù)合管組成，以獲得正負兩個極性的輸出電壓或電流。具體電路參閱功率放大器。電壓放大級要提供高的電壓增益，以保證運放的運算精度。中間級的電路形式多為差分電路和帶有源負載的高增益放大器。集成電路運算放大器

運算放大器的引線運算放大器的符號中有三個引線端兩個輸入端，一個輸出端一個稱為同相輸入端，即該端輸入信號變化的極性與輸出端相同，用符號‘+’表示；另一個稱為反相輸入端輸出端在輸入端的另一側(cè)，在符號邊框內(nèi)標有‘+’號集成放大器的符號運算放大器外形圖1.差模電壓放大倍數(shù)Avd=

，實際上Avd≥80dB即可2.差模輸入電阻Rid=

，實際上Rid比輸入端外電路的電阻大2～3個量級即可3.輸出電阻Ro=0，實際上Ro比輸入端外電路的電阻小1～2個量級即可4.帶寬足夠?qū)?.共模抑制比足夠大理想運算放大器的條件

(1)虛短由于運放的電壓放大倍數(shù)很大，一般都在80dB以上。而運放的輸出電壓是有限的，一般在10V～14V。因此運放的差模輸入電壓不足1mV，兩輸入端近似等電位，相當于“短路”。開環(huán)電壓放大倍數(shù)越大，兩輸入端的電位越接近相等。“虛短”是指在分析運算放大器處于線性狀態(tài)時，可把兩輸入端視為等電位，這一特性稱為虛假短路，簡稱虛短。顯然不能將兩輸入端真正短路。理想運算放大器的特性(2)虛斷

由于運放的差模輸入電阻很大，一般都在1M

以上。因此流入運放輸入端的電流往往不足1

A，遠小于輸入端外電路的電流。故通常可把運放的兩輸入端視為開路，且輸入電阻越大，兩輸入端越接近開路?！疤摂唷笔侵冈诜治鲞\放處于線性狀態(tài)時，可以把兩輸入端視為等效開路，這一特性稱為虛假開路，簡稱虛斷。顯然不能將兩輸入端真正斷路。理想運算放大器的特性試求理想運算放大器的輸出電壓和電壓放大倍數(shù)的表達式。電壓增益Avf=Vo/Vi=－Rf/R1反相比例運算電路根據(jù)虛斷

I-=I+0解：

I-I+根據(jù)虛短

V+

V-

0Ii=

(Vi－

V-)/R1

Vi/R1If=

(V-－

Vo

)/Rf-Vo/Rf∵Ii

If∴Vi/R1=-Vo/Rf電壓并聯(lián)負反饋理想運算放大器的特性試求理想運算放大器的輸出電壓和電壓放大倍數(shù)的表達式。電壓增益同相比例運算電路根據(jù)虛斷I-=I+0解：根據(jù)虛