电子技术16章集成运算放大器

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1、第16章集成运算放大器16.1集成运算放大器的简单介绍16.2运算放大器在信号运算方面的应用16.4运算放大器在波形产生方面的应用16.3运算放大器在信号处理方面的应用11.了解集成运放的基本组成及主要参数的意义；2.理解运算放大器的电压传输特性，理解理想运算放大器并掌握其基本分析方法；3.理解用集成运放组成的比例、加减、微分和积分运算电路的工作原理；4.理解电压比较器的工作原理和应用。本章要求第16章集成运算放大器2§16.1集成运算放大器简介将整个电路的各个元件做在一个半导体基片上。集成电路:优点

2、:工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。分类:模拟集成电路、数字集成电路小、中、大、超大规模集成电路INTEGRATEDCIRCUITS3集成电路内部结构的特点1、电路元件制作在一个芯片上，元件参数偏差方向一致，温度均一性好。2、电阻元件由硅半导体构成，范围在几十到20千欧，精度低。高阻值电阻用三极管有源元件代替或外接。3、几十PF以下的小电容用PN结的结电容构成、大电容要外接。4、二极管一般用三极管的发射结构成。IC4各类型号集成芯片5集成运放的基本结构输入级中间级输出级-UEE+UCCu

3、＋uou－反相端同相端T3T4T5T1T2IS基本原理框图6尽量减小零点漂移,尽量提高KCMRR,输入阻抗ri尽可能大。-UEE+UCCu＋uou－反相端同相端T3T4T5T1T2IS要求：输入级7足够大的电压放大倍数-UEE+UCCu＋uou－反相端同相端T3T4T5T1T2IS输入级中间级8主要提高带负载能力，给出足够的输出电流io，输出阻抗ro小。-UEE+UCCu＋uou－反相端同相端T3T4T5T1T2IS输入级中间级输出级9ri高:几十kM运放的特点：KCMRR很大ro小：几十~几

4、百Ao很大:104以上~107理想运放：riKCMRRro0Ao运放符号：＋－u－u+uo运放的特点和符号－＋＋u－u+uo10运算放大器的传输特性uiuo+UOM-UOMui_++A0uoAo越大，运放的线性范围越小，必须加负反馈才能使其工作于线性区。11集成运算放大器的管脚和符号反相输入端同相输入端+UCC–UEEuo+–+u–u++–+Auo信号传输方向输出端实际运放开环电压放大倍数(a)(b)(a)符号;(b)引脚765F0071234U-U+-UCC+UCC输出12主

5、要参数1.最大输出电压UOPP能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。2.开环差模电压增益Auo运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。Auo愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。6.共模输入电压范围UICM运放所能承受的共模输入电压最大值。超出此值，运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。愈小愈好3.输入失调电压UIO4.输入失调电流IIO5.输入偏置电流IIB1316.2运算放大器在信号运算方面的运用集成运算放大器与外部电阻、电容、半导体器件等构成闭环电路后，能对各种模拟信号进行比例

6、、加法、减法、微分、积分、对数、反对数、乘法和除法等运算。运算放大器工作在线性区时，通常要引入深度负反馈。所以，它的输出电压和输入电压的关系基本决定于反馈电路和输入电路的结构和参数，而与运算放大器本身的参数关系不大。改变输入电路和反馈电路的结构形式，就可以实现不同的运算。14运放线性运用信号的放大、运算有源滤波电路_++A0放大倍数与负载无关，可以分开分析。虚短路虚断路1516.2.1比例运算1.反相比例运算(1)电路组成以后如不加说明，输入、输出的另一端均为地()。(2)电压放大倍数因虚短,所以

7、u–=u+=0，称反相输入端“虚地”—反相输入的重要特点因虚断，i+=i–=0，ifi1i–i+所以i1if因要求静态时u+、u–对地电阻相同，所以平衡电阻R2=R1//RFuoRFuiR2R1++––++–16(5)电压并联负反馈，输入、输出电阻低，ri=R1。共模输入电压低。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)

8、Auf

9、可大于1，也可等于1或小于1。(4)因u–=u+=0，所以反相输入端“虚

10、地”。17例:电路如下图所示，已知R1=10k，RF=50k。求:1.Auf、R2；2.若R1不变,要求Auf为–10,则RF、R2应为多少？解：1.Auf=–RFR1=–5010=–5R2=R1RF=1050(10+50)=8.3k2.因Auf=–RF/R1=–RF10=–10故得RF=–AufR1=–(–10)10=100kR2=10100(10+100)=9.1kuORFuiR2R1++––++–182.同相比例