理想运算放大器.ppt

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1、§7-1理想运算放大器一、理想运放的技术指标二、集成运放的传输特性三、理想运放工作在线性区的特点四、理想运放工作在非线性区的特点集成运放的构成与符号若将集成运放看成一个黑盒子，则可等效为一个双端输入单端输出的高性能差分放大电路。输入级中间级输出级偏置电路u+u-uO2、电路符号+-u+u-uOA同相输入端反相输入端同相输入端：信号从该端输入时，输出与输入同相。反相输入端：信号从该端输入时，输出与输入反相。+-u+u-uOA1、集成运放的一般构成（通用型）集成运放的特性指标指标参数741典型值理想值开环差模增益Aod:106dB差模输入电阻rid:2M差模输出电阻ro:100

2、0共模抑制比KCMR：90dB输入失调电压UIO:1mV0uIO的温漂dUIO/dTµV/ºC0输入失调电流IIO:20nA0IIO的温漂dIIO/dT:nA/ºC0最大共模输入电压：±13V最大差模输入电压：±30V－3dB带宽：10Hz转换速率：0.5V/µs一、理想运放的技术指标理想运放——将各项技术指标理想化的集成运放。开环差模电压增益：差模输入电阻：输出电阻：共模抑制比：AOdridrOKCMRIIBIIOUIOBW零点漂移00000uOu+-u-0UOHUOL二、集成运放的电压传输特性线性区非线性区非线性区1、线性区当差模输入信号较小时，输出与输入是线性

3、的关系。由于运放的开环差模电压增益很高，所以线性范围很小，一般不超过0.1mV.2、非线性区若差模输入信号过大，超出其线性范围时，会导致运放内部的某些晶体管饱和或截止，此时运放的输出电压只有两种情况，要么为正向饱和值，要么为负向饱和值。三、理想运放工作在线性区时的特点因理想运放AOd=；运放工作在线性区时：+-u+u-uO1、理想运放的差模输入电压等于零——“虚短”运放的两输入端电位相等，如同将两点短路一样，但实际上并未真正被短路，将这种现象称为“虚短”。实际运放AOd越大，将输入端视为“虚短”带来的误差越小。由于理想运放rid=，因此两输入端均没有电流。2、理想运放的输入电

4、流等于零——“虚断”运放的输入电流等于0，如同将两点断开，但实际上并未真正被断开，将这种现象称为“虚断”。实际运放rid越大，将输入端视为“虚断”带来的误差越小。“虚短”和“虚断”是理想运放工作在线性区时的两个重要结论，常作为分析运放应用电路的出发点，必须牢牢掌握。+-u+u-uOi+i-四、理想运放工作在非线性区时的特点1、输出电压的值只有两种可能：或等于正向饱和值；或等于负向饱和值。uOu+-u-0UOHUOL非线性区非线性区理想特性※注意：运放工作在非线性区时，差模输入电压可以较大，所以“虚短”现象不复存在。2、理想运放的输入电流等于零——“虚断”理想运放rid=，时，

5、发生状态的转换。实际运放Aod≠∞，当uP与uN差值比较小时，仍有Aod(u+-u-)，运放工作在线性区。例如：F007的UoM=±14V，Aod2×105，线性区内输入电压范围uOu+-u-O实际特性非线性区非线性区线性区但线性区范围很小。注意问题理想运放工作在线性区和非线性区时，各有不同的特点。在分析运放的各种应用电路时，首先必须判断其中的运放工作在哪个区域。线性区：虚短、虚断非线性区：有虚断无虚短；输出为正向（负向）饱和值。线性区：非线性区：必须要在电路中引入深度负反馈。运放工作在开环状态。