集成运算放大器应用

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1、3.4集成运算放大器1.集成电路特点：体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、价格低。集成电路：是把整个电路的各个元件以及相互之间的联接同时制造在一块半导体芯片上，组成一个不可分的整体。一、集成运放特点、组成、符号输出端2.组成偏置电路输入级中间级输出级输入端3.运算放大器的符号反相输入端uo+–+u–u+同相输入端信号传输方向输出端+–+Auo理想运放开环电压放大倍数实际运放开环电压放大倍数二、主要参数P551.最大输出电压UOPP2.开环电压放大倍数Auo3.输入失调电压UIO4.输入失调电流IIO5.输入偏置电流IIB6.共模输入电压范围UICM理想的运算放大器。1、理想化的主要条件：1.

2、开环电压放大倍数2.差模输入电阻3.开环输出电阻4.共模抑制比三、理想运算放大器及其分析依据在分析运算放大器的电路时，一般将它看成是2、分析依据表示运算放大器输出电压与输入电压之间关系的曲线称为传输特性。uooUO(sat)–UO(sat)Uim–Uim线性区正饱和区负饱和区运放要工作在线性区必须有负反馈。uou++–+u–Auo理想运放电压传输特性理想运算放大器及其分析依据uooUO(sat)–UO(sat)正饱和区负饱和区因为理想运放开环电压放大倍数所以，当时，uo发生跃变uou++–+u–运放器工作在线性区的分析依据相当于两输入端之间短路,但又未真正短路，故称“虚短路”.相当于两输入

3、端之间断路，但又未真正断路，故称“虚断路”。2.id01.u+u–,而uo是有限值,运放开环输入电阻id由于运放故从式,可知uou++–+u–riduo+–+u–u+运放器工作在非线性区的分析依据2.id01.u+u–由于运放工作在非线性区rididuooUO(sat)–UO(sat)不再成立非线性区非线性区所以当时，uo发生跃变依然成立第四章运算放大器的应用4.1比例运算一、反相比例运算1.电路组成uoRFuiR2R1++––++–ifi1i–i+以后如不加说明，输入、输出的另一端均为地()。2.电压放大倍数因要求静态时u+、u–对地电阻相同，所以平衡电阻R2=R1//RF

4、3.结论：(1)Auf为负值，即uo与ui极性相反。因为ui加在反相输入端。(2)Auf只与外部电阻R1、RF有关，与运放本身参数无关。(3)

5、Auf

6、可大于1，也可等于1或小于1。二、同相比例运算1.电路组成2.电压放大倍数uoRFuiR2R1++––++–u+u–3.结论：(1)Auf为正值，即uo与ui极性相同。因为ui加在同相输入端。(2)Auf只与外部电阻R1、RF有关，与运放本身参数无关。(3)Auf≥1，不能小于1。当R1=且RF=0时，uo=ui，Auf=1，称电压跟随器。uoui++––++–左图是一电压跟随器，电源经两个电阻分压后加在电压跟随器的输入端，当负载

7、RL变化时，其两端电压uo不会随之变化。uo+–++–15kRL15k+15V7.5k例1：三、减法运算电路（差动比例）ui2uoRFui1R3R2++–R1+–++––如R1=R2，R3=RF如R1=R2=R3=RF4.3加法运算和积分运算电路一、反相加法运算电路平衡电阻：R2=Ri1//Ri2//RFii2ii1ifuoui2RFui1Ri2Ri1++–R2+–二、积分运算用电容代替反相比例运算电路中的RF，就成为积分运算电路。ifR1R2uoRFiiui+–+–+–+ifuC+–CF由于反相输入，故上式表明输出电压正比于输入电压的积分，式中的负号表示两者反相。R1C

8、F称为积分时间常数。uoR1R2CFui+–+–uC+–+–+ifii当ui为阶跃电压时，则多级电路的连接举例p64例4-3P72习题4-11凡是将放大电路（或某个系统）输出信号的一部分或全部经某种电路（反馈网络）引回到输入端，称为反馈。4.2集成运算放大电路中的负反馈一、反馈的基本概念A无负反馈放大电路方框图基本放大电路反馈电路F+–A带有负反馈放大电路的方框图比较环节—输入信号—净输入信号—反馈信号—输出信号净输入信号二、负反馈与正反馈的判别反馈信号使净输入信号减小，则为负反馈。反馈信号使净输入信号增大，则为正反馈。瞬时极性法是判别正、负反馈的基本方法设接地参考点的电位为零。某点在某瞬

9、时的电位高于零电位者，则其瞬时极性为正（用　　表示）；反之为负（用　　表示）。－+–uf+–ud差值电压ud=ui–ufuf减小了净输入电压(差值电压)——负反馈uoRFuiR2R1+–++–+–例：uoRFuiR2R1+–++–+–例：差值电压ud=ui+ufuf增大了净输入电压——正反馈－–+uf–+ud－三、负反馈的类型根据反馈电路与基本放大电路在输入、输出端的联接方式不同，负反馈有以下四种类型。∴