ch5集成运算放大器

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1、集成运算放大器南京工业大学信息科学与工程学院电子系第五章9/7/2021电工电子学B第五章集成运算放大器1、集成运算放大器概述2、放大电路中的负反馈4、集成运放在信号处理方面的运用3、集成运放在信号运算方面的运用返回前一页后一页9/7/2021电工电子学B1、了解集成运放的基本概念、电压传输特性和主要参数。2、理解反馈的概念，了解反馈的类型；了解负反馈对放大电路性能的影响。3、掌握理想运算放大器的基本分析方法，理解集成运放组成的比例、加、减、微分和积分电路的工作原理。4、了解单门限电压比较器的工作原理。基本要求：后一页返回前一页9/7/2021电工电子学B重

2、点：了解集成运放的电压传输特性和主要参数。理解反馈的概念，了解负反馈对放大电路性能的影响。掌握理想运算放大器的基本分析方法。了解单门限电压比较器的工作原理。难点：反馈的极性和类型判断，理想运放虚短、虚断的概念。9/7/2021电工电子学B第一节集成运算放大器概述一、集成运放的基本组成集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的直接耦合放大器。四个组成部分：输入级、中间级、输出级和偏置电路9/7/2021电工电子学B输入级：具有较高的输入电阻，能见效零点漂移和抑制干扰信号，一般采用差动放大电路。中间级：提供足够大的电压放大倍数。常采用一级或多级共射放大电路。输出级：

3、要向负载提供一定的功率，要求输出阻抗Ro小，带负载能力强。常采用射极输出器或互补射极输出器组成。偏置电路：提供稳定和合适的工作电流，一般有恒流源构成。9/7/2021电工电子学B二、集成运放的输入级—差动放大电路集成运放电路主要采用直接耦合方式，因此需要解决零点漂移的问题。差动放大电路作为多级放大电路的输入级，能够抑制零点漂移。9/7/2021电工电子学B电路结构T1和T2特性相同，电路结构对称，两个输入、两个输出uoui1+UCCRCT1RCT2ui2+++–––uo1–uo2–++9/7/2021电工电子学B利用对称特性，用一倍元件的代价，来抑制零点漂移

4、Uo1=Uo2，所以，Uo=0利用RE的温度补偿作用，抑制每个管子的漂移RP为电位器，一般很小，忽略不计9/7/2021电工电子学B双端输入:ui=ui1-ui2单端输入:ui=ui1，ui2=0双端输出:uo=uo1-uo2单端输出:uo=uo1，uo2=01、输入和输出方式9/7/2021电工电子学B2、输入信号差模信号：ui1=-ui2uid=ui1-ui2ui1=1/2uidui2=-1/2uid共模信号：ui1=ui2=uicuic=1/2(ui1+ui2)比较输入：ui1=1/2uid+uicui2=-1/2uid+uic9/7/2021电工电子

5、学B３、抑制零点漂移的原理uo=(uC1－uC1)－(uC2－uC2)=0静态时，ui1=ui2=0当温度升高时ICuc（两管变化量相等）uoui1+UCCRCRB2T1RB1RCT2ui2RB2RB1+++–––uo=uo1-uo29/7/2021电工电子学B差模信号：ui1=－ui2uoui1+UCCRCRB2T1RB1RCT2ui2RB2RB1+++–––+－+－4、共模抑制比Ad=uo/uid=2uo1/2ui1=A1双入双出9/7/2021电工电子学B共模信号：ui1=ui2+－－+uoui1+UCCRCRB2T1RB1RCT2ui2R

6、B2RB1+++–––uo=uo1-uo2=0uo1=uo2Ac=uo/uic=0双入双出9/7/2021电工电子学B（Common-ModeRejectionRatio)衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力。差模放大倍数共模放大倍数KCMRR越大，说明差模放大倍数越大，抑制共模信号的能力越强。前一页后一页返回共模抑制比9/7/2021电工电子学B－UＣＣ+UCCu+uou–反相输入端同相输入端T3T4T5T1T2IS输入级中间级输出级与uo反相与uo同相三、集成运放的工作原理电路结构9/7/2021电工电子学B四、集成运放的特性1）开环差模电压

7、增益Ao是决定运放运算精度的主要因素。2）最大输出电压UOmax能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。3)输入失调电压UIO4)输入失调电流IIO5)输入偏置电流IIB愈小愈好1．集成运放的主要参数9/7/2021电工电子学B２、集成运放的电压传输特性uo=f(ui)+Uo-Uoui=u+－u-uo线性区饱和区线性区：uo=Ao（u+－u－）饱和区：u+>u－时，uo=+Uou+

8、、集成运放的理想特性Auo，KCMRR，ri