电子科大课堂讲义模拟电路第8章

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1、第八章集成运算放大器及其应用8-1集成运放的特点及组成框图特点：高增益；高输入电阻；低输出电阻。组成框图：输入级：采用差动放大电路（抑制零漂）；中间级：直接耦合多级放大电路（提供高增益）；输出级：互补对称推挽电路（低输出电阻）；偏置电路：恒流源电路。双列直插式圆壳式扁平式运放符号在运放的简化符号中，只画出——两个输入端（反相输入端、同相输入端）；一个输出端。1、差模输入电阻Rid（越大越好）2、输入偏置电流IIB=½(IB1+IB2)（越小越好）3、输入失调电压UIO（越小越好）输入失调电压的温漂dUIO/dT4、输入失调电流IIO及其温漂dIIO/dT5、最大差模输入电压UIDM最大

2、共模输入电压UICM6、差模开环电压增益Avd7、共模抑制比KCMR（越大抑制性越好）8、输出电阻Ro9、开环带宽BW8-2集成运放的特性参数8-3理想运算放大器各项指标理想化的集成运放。即：Avd→∞；Rid→∞；Ro=0；KCMR→∞；IIB、UIO、dUIO/dT、dIIO/dT均→0；BW→∞运放的两个工作区线性区：输入、输出满足Uo=Aud(U+-U-)工作在线性区的运放必须引入深度负反馈。非线性区：工作在开环或引入正反馈的运放工作在非线性区。一、理想运放线性运用的两个重要特点理想运放工作在线性区时，有两个重要特点：（1）同相端电位与反相端电位相等：U+=U-称为“虚短”；（

3、2）同相输入端与反相输入端的输入电流均为零I+=I-=0称为“虚断”。虚短、虚断是分析运放线性运用电路的基本出发点例1：A为理想运放，写出uo表达式。∵U+=0=U-又∵I+=I-=0∴Uo=5V(a)∵U+=3V=U-又∵I+=I-=0∴uo=U-=3V(b)IR(c)例2：写出uo1表达式，设运放为理想运放。B解：由虚地及虚断解出uo1=3V例3：写出uo2表达式，设运放为理想运放。解：解出uo1=9V例4：写出uo3表达式，设运放为理想运放。解：解出uo1=4V电路形式Uo与Ui关系式：要求：RP=R1//Rf二、运放线性运用的两种基本电路1、反相比例电路（反相输入放大器）利用理

4、想运放线性运用两特点（虚短、虚断）推导Auf关系：U+=U-；I+=I-电压并联负反馈电路具有该组态特点。反馈类型由电路U+=0，∴U-=U+=0（虚地）特例：当Rf=R1时，Auf=-1,即Uo=-Ui称为反相器。Rif=R1∵U+=U-∴共模输入电压很小。2、同相比例电路（同相输入放大器）电路形式Uo与Ui关系：RP=R1//Rf反馈类型：电压串联负反馈电路具有该组态特点。仍利用理想运放线性运用两特点（虚短、虚断）推导Auf关系：U+=U-；I+=I-推导：特例：当Rf=0，R1=∞Auf=Uo/Ui=1，Uo=Ui称为电压跟随器。例1运放最大输出电压为±12V，求下列情况下Uo值

5、：UiR1RP-+UoRfR1=10kΩRf=390kΩUi=0.2V1、正常2、R1虚焊而开路3、Rf虚焊而开路UiR1RP-+UoRf解：1、是同相比例电路UiRPRf-+Uo2、成为跟随器或：Uo=U-=U+=Ui=0.2V3、运放处于开环应用UoUo-+R1RP运放工作在非线性区∵U-=0U+=Ui=0.2VU+＞U-Uo=+Uom=+12V例:写出各电路的Uo/UiUi10kΩ100kΩUo-+Ui-+10kΩUo10kΩUiUo100kΩ-+10kΩ10kΩ属同相比例电路(U+≠Ui)3、差分比例运算电路电路形式R+=R-即RP=Rn利用叠加定理推导Uo与Ui的关系：Ui1

6、单独作用成为反相比例电路；Ui2单独作用成为同相比例电路。-+RfR1Uo’RfUi1R1Uo’’RfR1-+RfR1Ui2当Rf=R1时，Uo=Ui2-Ui1成为减法运算电路。例：写出uo3表达式解：应用叠加定理求-+RRR’uiuo3’uo3’’uiR’-+RR-+RRR’uiuo3’uo3’’uiR’-+RR4、比例电路应用实例通用数据放大器A3为基本差动放大器A3的同、反相输入端接入R5、R7、R4、R6时的电路当R2=R3，R1中点为交流地电位。ui=ui1-ui2，ui1=0.5ui，ui2=-0.5uiui=ui1-ui2，ui1=0.5ui，ui2=-0.5uiui1、

7、ui2分别送入A1、A2,（1/2R1处为交流地），分别构成两个同相比例电路。ui1ui2A3为差分放大电路，若R4=R5，R6=R7则（差动比例增益公式）例(1)R1=2kΩ,R2=R3=1kΩR6=R7=100kΩR4=R5=2kΩ,求Au=uo/ui=?ui1ui2解（1）：带入已知电阻值例求Auf及Rif表达式。解：由理想运放两特点推导uo表达式。i1=i2（∵i-=0）u1=i1R1=i2R1(∵u-=u+=0)uo=-(i2R2+i