集成运算放大器的概述

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1、第16章集成运算放大器16.1集成运算放大器的概述16.2运算放大器在信号运算方面的应用16.3运算放大器在信号处理方面的应用11.集成电路：是利用氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等集成工艺，将整个电路的各个元件及导线集中制做在一小块半导体基片上，成为不可分割的整体。一、集成电路：集成电路是相对分立电路而言的。分立电路：是由单个元件联接起来的电路。§16.1集成运算放大器的概述2工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。按集成度分为小、中、大、超大规模集成电路（在几十平方毫米的芯片上制有上百万个元件）按功能分为模拟集成电路、数字

2、集成电路。2.集成电路的优点:3.集成电路的分类:模拟集成电路：分为集成运算放大器、集成功率放大器、集成稳压电源3双列直插式圆壳式4.集成电路成品外形4集成运算放大器（运放）是一个高增益的直接耦合的多级放大电路。输入极中间极输出极偏置电路uoui二、集成运算放大器的组成5内部结构输入级中间级输出级-UEE+UCCu＋uou－反相端同相端T3T4T5T1T2IS零点漂移小、KCMRR大、输入阻抗ri大。足够大的电压放大倍数带负载能力强，输出电流io足够大，输出阻抗ro小。6三、运放的符号＋-u－u+uoA0＋uiR1RfR2u

3、＋：表示同相输入端u－：表示反相输入端Rf：反馈电阻构成反馈回路R1、R2：输入回路电阻构成辅助电路A0：表示开环电压放大倍数＋－u-u+uo国际符号：国内符号：7四、运放的主要技术指标输入失调电压UOS当输入信号为零时，为使输出为零在输入端所加的补偿电压。一般0.5~5mV。输入偏置电流IB=1/2（IB1+IB2）两个输入端静态基极电流的平均值。1nA~100μA输入失调电流IOS=│IB1-IB2│两输入端静态基极偏流之差的绝对值。1nA~10μA最大差模输入电压Uidmax反相与同相输入端之间所能承受的最大电压。8最大

4、共模输入电压uicmax输入端所能承受的最大共模输入电压。若超过它KCMRR显著下降，输出不稳定，甚至损坏。开环电压放大倍数A0=uo/ui=uo/（u+-u-）运放无反馈时测出的差模电压放大倍数。A0越大越好电路越稳定，运算精度高。103~1067.额定输出电压Uomax在不出现非线性失真时，在额定输出电流的条件下的最大输出电压。额定输出电流Iomax在额定电压时，运放能提供的最大输出电流。9五、电压传输特性uiuo+UOM-UOMAo越大，线性范围越小，必须加负反馈才能使其工作于线性区。指输出电压与输入电压的关系曲线1.

5、线性区：uo与ui的函数关系是线性的。2.饱和区正饱和区：uo=UOM≈+UCC负饱和区：uo=－UOM≈－UEE101.ri高:几十K几百K一、常用运放的主要特性2.KCMRR很大3.ro小：几十~几百4.Ao很大:104以上~107二、运放的电路模型16.1.4理想运算放大器－＋u－u+roA0riA0（u+-u-）实际运放模型由于实际运放的开环放大倍数很大，输入电阻极高，输出电阻极低。故在分析时常采用将其近似理想化。当工作在线性区时如右图所示11三、理想运放的主要技术指标1.开环输入电阻ri2.共模抑制比KC

6、MRR3.开环输出电阻ro04.开环电压放大倍数Ao∞－＋u－u+A0（u+-u-）理想运放模型uiuo+UOM-UOM电压传输特性12四、理想运放的特性输出电压与负载无关，可以分开分析。虚短路虚开路分析依据∞－＋u－u+＋反馈电路uiduoiiii13uo－＋＋∞u－u+ii-ii+理论依据u+=u－ii-=ii+=0运放分析的理论依据解题依据：基尔霍夫定律：KCL、KVL14§16.2运算放大器在信号运算方面的应用16.2.1比例运算电路1.反相比例运放uo_++RFR1RPuii1iFii-ii+平衡

7、电阻(使输入端对地的静态电阻相):RP=R1//RFu－=u+=0电压放大倍数:i1=iF+ii-=iF,ii-=015_++RFR1RPuiuo若RF=R1，Af=1则：uo=-ui称为反相器ri=R1（小）ro=0输入输出电阻16u-=u+=uiii+=0ii-=0_++RFRfRPuiuoiFifAf=1+RFRfiF=ifRP=Rf//RFFfFf)2.同相比例运放17输入输出电阻_++RFRfRPuiuo输入电阻(高)rif≈∞一般大于10MΩ输出电阻：rof=018_++RFRfRPuiuoAu=1

8、+RFRf当RF=0时,Au=1uo=ui电压跟随器此电路有电压跟随的作用。输入电阻大，输出电阻小，在电路中作用与分离元件的射极输出器相同，但是电压跟随性能好。191.反相求和运算：_++RFR1R2ui2uoRPui1i1i2iFii+=0ii-=0,虚地i1+i2=i