模拟电路 教学课件 作者 张丽华第3章CH03-4.ppt

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1、3.4集成运算放大器的主要参数及其选择3.4.1集成运放的主要参数3.4.2集成运放的选择3.4.3理想运算放大器3.4.1 集成运放的主要参数集成运放的主要技术指标，可以分为输入误差特性、开环差模特性、共模特性、输出瞬态特性和电源特性。1.输入误差特性输入误差特性参数用来表示集成运放的失调特性，描述这类特性的主要是以下几个参数：（1）输入失调电压VOI（2）输入失调电压的温漂（3）输入偏置电流IB（4）输入失调电流（5）输入失调电流温漂2.开环差模特性参数开环差模特性参数用来表示集成运放在差模输入作用下的传输特性。描述这类特性的参数有开环电压增益、最大差模输入电压、差模输入阻抗、开环频率相应

2、及其3dB带宽。（1）开环差模电压增益Aod（2）最大差模输入电压Uidmax（3）3dB带宽（4）差模输入电阻Rid3.共模特性参数共模特性参数用来表示集成运放在共模信号作用下的传输特性，这类参数有共模抑制比、共模输入电压等。（1）共模抑制比KCMRRUicmax指运放所能承受的最大共模输入电压，共模电压超过一定值时，将会使输入级工作不正常，因此要加以限制。共模抑制比的定义与差动电路中介绍的相同，F007的KCMRR为80~86dB，高质量的可达180dB。（2）最大共模输入电压Uicmax4.输出瞬态特性参数输出瞬态特性参数用来表示集成运放输出信号的瞬态特性，描述这类特性的参数主要是转换速

3、率。转换速率它是指运放在闭环状态下，输入为大信号(如阶跃信号)时，放大器输出电压对时间的最大变化速率。转换速率的大小与很多因素有关，其中主要与运放所加的补偿电容、运放本身各级三极管的极间电容、杂散电容，以及放大器的充电电流等因素有关。只有信号变化斜率的绝对值小于SR时，输出才能按照线性的规律变化。5.电源特性参数电源特性参数主要有静态功耗等。静态功耗指运放零输入情况下的功耗。F007的静态功耗为120mW。3.4.2 集成运放的选择1.尽量选择通用运放，而且是市场上销售最多的品种，只有这样才能降低成本，保证货源。只要满足要求，就不选择特殊运放。2.使用集成运放首先要会辨认封装方式，目前常用的封

4、装是双列直插型和扁平型。3.学会辨认管脚，不同公司的产品管脚排列是不同的，需要查阅手册，确认各个管脚的功能。4.查阅手册，弄清楚运放的电源电压、输入电阻、输出电阻、输出电流等参数。5.集成运放单电源使用时，要注意输入端是否需要增加直流偏置，以便能放大正负两个方向的输入信号。6.设计集成运放电路时，应该考虑是否增加调零电路、输入保护电路、输出保护电路。3.4.3理想运算放大器1.理想运放的技术指标集成运放具有开环差模电压增益高，输入阻抗高，输出阻抗低及共模抑制比高等特点，实际应用中为了分析方便，常将它的各项指标理想化。理想运放的各项技术指标为：（1）开环差模电压放大倍数Ad→¥；（2）输入电阻R

5、id→¥；（3）输出电阻Ro→0；（4）共模抑制比KCMRR→¥；（5）3dB带宽BW→¥；（6）输入偏置电流IB1=IB1=0；（7）失调电压VOI、失调电流IOI及它们的温漂均为零；（8）无干扰和噪声。由于实际运放的技术指标与理想运放比较接近，因此，在分析电路的工作原理时，用理想运放代替实际运放所带来误差并不严重。在一般的工程计算中是允许的。（1）线性区当理想运放工作于线性区时，vo=Ad(VP-VN)，而Ad→¥，因此VP-VN=0VP=VN。又由输入电阻rid→¥可知，流进运放同相输入端和反相输入端的电流IP、IN为IP=IN=0；可见，当理想运放工作于线性区时，同相输入端与反相输入端

6、的电位相等，流进同相输入端和反相输入端的电流为0。VP=VN就是VP和VN两个电位点短路，但是由于没有电流，所以称为虚短路，简称虚短；而IP=IN=0表示流过电流IP、IN的电路断开了，但是实际上没有断开，所以称为虚断路，简称虚断。2.理想运放的工作特性理想运放的电压传输特性如图3-103所示。工作于线性区和非线性区的理想运放具有不同的特性。(2)非线性区工作于非线性区的理想运放仍然有输入电阻Rid→¥，因此IP=IN=0；但由于vo≠Ad(VP-VN)，不存在VP=VN，由电压传输特性可知其特点为：当VP>VN时，Vo=+Vom；当VP

7、点。