chap2集成电路运算放大器

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1、Chap2集成电路运算放大器常熟理工学院物电系http://10.28.80.882006.91Chap2集成电路运算放大器2Chap2集成电路运算放大器了解运放内部结构掌握理想运放模型详细介绍集成运放电路信号发生信号运算加、减、积分、微分集成运放＋负反馈网络深度反馈的运放有虚短、虚断两个概念信号处理、变换3本章内容2.1集成电路运算放大器2.2理想运算放大器2.3基本线性运放电路2.4其它运放电路2.5PSPICE仿真例题4本章要求掌握基本运算电路的构成及其信号运算关系；掌握运算放大器线性应用与非线性应用的特点。

2、52.1集成电路运算放大器1.集成运放内部组成集成电路：把整个电路中的元器件（三极管、电阻、电容等）制作在一块硅基片上，构成特定功能的电子电路。集成电路分类：模拟集成电路、数字集成电路常用的模拟集成电路：运算放大器、功率放大器、模拟乘法器、模拟锁相环、模数和数模转换器、稳压电源、音像用集成电路等。61.集成运放内部组成如图：集成运放由输入级、中间放大级、输出级组成（1）输入级一般是由BJT、JFET或MOSFET组成的差分式放大电路，利用它的对称特性可提高整个电路的性能；（2）电压放大级的主要作用是提高电压增益，它

3、可由一级或多级放大电路组成；（3）输出级的作用是降低Ro，提高带负载能力；（4）偏置电路是为各级提供合适的工作电流。71.集成运放内部组成集成运放符号和表达式集成运放符号P：postive（同相端）N：negative（反相端）81.集成运放内部组成集成运放符号和表达式92.1集成电路运算放大器2运放电路模型（见P24图2.1.3）开环增益Avo（>10^4）输入电阻ri(>10^6)输出电阻ro(<100)102.1集成电路运算放大器2运放电路模型电压传输特性曲线线性区非线性区（限幅区）正负电源电压（正饱和、负饱

4、和）112.1集成电路运算放大器例2.1.1某运放Avo=2×10^5，ri＝0.6M，电源电压V+＝12V，V-＝－12V。（1）试求vo＝Vom＝12V时输入电压的最小幅度vp-vn＝？（2）输入电流ii＝？画出传输特性曲线。122.2理想运放＋Vom＝V+，－Vom＝V-Avo很高，很小的差分信号就可使运放进入饱和区vo处于V+、V-间，运放工作在线性区ri趋于无穷大（ip＝0,iN＝0）ro=0理想运放模型P27图2.2.1132.3基本线性运放电路2.3.1同相放大电路1.基本电路电路介绍同相端输入反向端

5、反馈反馈类型电压串联负反馈142.3.1同相放大电路2.负反馈概念vi↑→vid↑→vo↑→vf（vn）↑→vid↓→vo↓152.3.1同相放大电路3.虚短、虚断深度负反馈条件下运放的vn自动跟随vp，使vid=vp-vn≈0（虚短）运放输入电阻很大，因此在虚短情况下同相端、反相端电流ip＝in≈0（虚断）问题：运放有虚短、虚断特性吗？162.3.1同相放大电路4.运放技术指标（1）电压增益Av在深度负反馈条件下，利用理想运放的虚短、虚短得：Av＝vo/vi＝1+R2/R1闭环电压增益Av只取决于R1、R2，而与

6、运放本身的开环增益Avo，ri，ro无关172.3.1同相放大电路4.运放技术指标（以电路2.3.1为例）（2）输入电阻Ri根据定义Ri＝vi/ii＝vp/ri≈0（3）输出电阻Ro定义：vi=0，从输出端看进去的的电阻值Ro＝ro//(R2+R1//ri)≈0(ro=0)182.3.1同相放大电路5.电压跟随器反馈类型？利用虚短、虚断得：vo＝vi（输出电压跟随输入电压）192.3.1同相放大电路5.电压跟随器电压跟随器应用:阻抗匹配器（缓冲器）引入运放后，当负载变化时，输出电压vo几乎不变，从而可消除负载变化对

7、输出电压的影响202.3.2反相放大电路1.基本电路212.3.2反相放大电路1.基本电路电路反馈类型电压并联负反馈利用虚短和虚断得反相比例运算电路，输出与输入反相222.3.2反相放大电路例2.3.2如图T型网络中，规定电流向右，向下为正求vo＝f(vi)232.3.2反相放大电路T型网络优点：可用低电阻网络得到高增益242.3基本线性运放电路说明以下电路的反馈类型，并写出输出电压表达式252.4其它运放应用加法电路减法电路仪表放大电路积分电路微分电路262.4.3加法电路（负反馈）根据虚短、虚断得：输出再接一级

8、反相电路可得（加法运算）若则有272.4.1减法电路（负反馈）从结构上看，它是反相输入和同相输入相结合的放大电路。当则若继续有则根据虚短、虚断得：282.4.1减法电路（负反馈）高输入电阻的减法电路根据虚短、虚断得：当时第一级为同相放大电路，电路输入电阻为无穷大292.4.2仪表放大电路Ri无穷大302.4.4积分电路（交流负反馈）根据虚短、虚断：（积分运算