模块：集成运放基本电路

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1、第十二讲理想运算放大器1理想运放的概念理想运放的技术参数应满足下列条件开环差模电压增益Aod=∞差模输入电阻Rid=∞输出电阻Rod=0共模抑制比KCMR=∞输入偏置电流IIB=0开环带宽KCMR=∞Introduction-BasicsBasicConfigurationofOpampsThreeterminals(2inputsand1output)BipolarpowersupplyReferencegroundisthe“powersupplyground”BasicConfigurationofOpampsCharacteristicsofOpampsOutputvolt

2、ageisproportionaltothedifferencebetweenthetwoinputs.Theopen-loopgainAisveryverylarge,andcanbeconsideredasinfiniteCharacteristicsofOpampsThetwoinputterminalsare“virtuallyopen”.Thatis,theinputimpedanceoftheterminalsareveryverybig(infinite).Theoutputimpedanceisveryverysmallandcanbeconsideredaszer

3、o.CharacteristicsofOpampsWewouldlikeopampstoamplifytheamplitudeofinputsignalbyafactorofanyarbitraryvalue;However,theopen-loopgainisfixedandtoolarge,thereforesomeexternalcircuitsshouldbeusedtomakethesystemclose-loop;Therearetwoconfigurationsintermsofusingtheexternalcircuits:Non-invertingandInve

4、rting.Avirtualshortcircuitmeansthatwhatevervoltageisat2willautomaticallyappearat1becauseoftheinfinitegainA.Butterminal2happenstobeconnectedtoground;thusv1=0andv2=0.WespeakofterminalIasbeingavirtualground—thatis,havingzerovoltagebutnotphysicallyconnectedtoground.(3)理想运算放大器的等效模型理想运算放大器的开环电压增益Aod

5、=∞uuou∞虚短差模输入电阻Rid=∞∞iidi+i-虚断Ⅰ：理想运放输出为有限值uoII：理想运放输出电阻Rod=0i-运放电路简化分析的要点输出端相当于理想电压源虚断虚短uuouR’运放构成的两种基本负反馈电路1反相放大器(D01fanxiang.ms7)uoRfuuiii+ifi-ui平衡电阻R’=Rf//R1何种反馈？电压并联深度负反馈②电路性能分析：①电路结构：由虚断：由虚短：R1“虚地”“虚地”是反相放大器的特点反相比例运算放大器完成比例运算Rif输入电阻电压增益R1ui2同相放大器(D02tongxiang.ms7)①电路结构：uoRfuui1i+ifi-R’平衡电

6、阻R’=Rf//R1何种反馈？电压串联深度负反馈②电路性能分析：由虚断：由虚短：电压增益输入电阻输出电阻电压串联深度负反馈R1uiuoRfuuR’电压跟随器一、电压比较器基本概念电压比较器是集成运放的另一类基本应用电路，作用是对两个输入电压进行比较，比较的结果及输出只有两种状态，既高电平和低电平当uiuREFuo=uoL→“0”模拟与数字电路的接口电路一位模数转换电路电压比较器D03(dianyanbijiaoqi).ms72集成运算放大器的非线性应用1理想运放工作在非线性区的特点1)开关特性非线性区的理想运放内某些三极管饱和或

7、截止，使运放工作在开关状态uouiuREFuu输出电压的值只有两种可能：或等于正向饱和值；或等于负向饱和值。时，发生状态的转换。此时的输入电压称为“阀值电压”或“门限电压”，用UTH表示。UOLUOH非线性区非线性区uOu+-u-0一般运放输出端不接限幅的情况下，输出电压的高、低电平在数值上分别与运放的正负电源电压值接近uouiuREFuuVCC－VCC理想特性线性区uo=Aoduid=Aod(u+-u-)理想运放工作在非线性区时的特点2)理想运放的输入电流等于零——