集成运算放大器&电压比较器&电压跟随器.pdf

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1、集成运算放大器&电压比较器&电压跟随器目录1.集成运算放大器基础………………………………………………………………………22.基于理想运放的分析………………………………………………………………………23.基础运放电路分析…………………………………………………………………………34.运放的基础应用要求………………………………………………………………………45.电压比较器…………………………………………………………………………………116.电压跟随器…………………………………………………………………………………1411.集成运算

2、放大器基础集成运放有同向输入端和反向输入端，从外部看，集成运放是一个双端输入，单端输出，基友高差模放大倍数，高输入电阻，低输出电阻，能较好的抑制温漂的差分放大电路。Uom同相输入端Up+0UoUp-UnUn--Uom反相输入端(a)符号（b）电压传输特性集成运放的输出电压Uo与输入电压（即同相输入与反向输入端之间的电位差）（Up-Un）之间的关系曲线被称为电压传输特性。Uo=f（Up-Un）对于正负两路电源供电的集成运放，电压的传输特性如图（b），集成运放包含线性区和非线性区两部分，线性区，曲线的斜率为电压放大系数，非线性

3、区，输出电压只有两种可能，+Uom或-Uom。由于集成运放放大的是差模信号，且没有通过外电路引入反馈，故称电压放大倍数为差模开环放大倍数，记做Aod，当集成运放工作在线性区时Uo=Aod（Up-Un）2.基于理想运放的分析利用集成运放作为放大电路，可以引入各种组态的负反馈，在分析集由集成运放组成的负反馈放大电路时，通常将其性能指标理想化，看做一个理想运放。理想运放的性能指标：1）开环差模增益（放大倍数）Aod=∞。2）差模输入电阻Rid=∞。3）其他设集成运放的同相输入端和方向输入端电位分别是Up和Un，电流分别为Ip和I

4、n，当集成运放工作在线性区时有Uo=Aod（Up-Un），因为Aod无穷大，要使Uo为有限值，则Up=Un，即虚短路，同时又因为理想运放的输入电阻为无穷大，所以两个输入段的电流也均为0，即Ip=In=0。称为虚断路。综述：分析由运放组成的应用电路时，基于理想运放的两个条件来分析：Up=Un和Ip=In=0。2引入负反馈：对于理想运放，由于Aod=∞。因而即使两个输入端之间加微小电压，输出电压都将超出线性范围，输出电压不是+Uom就是-Uom。所以电路要引入负反馈，使净输入量趋于0，才能保证集成运放工作在线性区。负反馈网络I

5、n-NUnAIpUo+PUp运放应用电路分析基础：Un=Up；In=Ip=0。3.基础运放电路分析基于运放的应用电路分析基础，两个理想运放条件：Un=Up；In=Ip=0。1）电压串联负反馈电路PUI+AUON-RLR2R1等效电路：UnR1NInR2UOI1If对于N点，利用电流守恒定律即输入电流等于输出电流来分析：If=I1+In其中If=（Uo-Un）/R2；I1=Un/R1基于理想运放分析我们可知：Un=Up=UI；In=Ip=0；所以（Uo-UI）/R2=UI/R1；所以可得输出电压与输入电压的关系：Uo=UI*

6、（R1+R2）/R12）电压并联负反馈电路3RfRsNUs-AUOP+RL等效电路：UnRsInRfUOUsIsIfN对于N点，利用电流守恒定律即输入电流等于输出电流来分析：In=Is+If其中Is=（Us-Un）/Rs；If=（Uo-Un）/Rf；基于理想运放分析我们可知：Un=Up=0；In=Ip=0；所以Us/Rs+U0/Rf=0所以可得输出电压与输入电压的关系：Uo=-Us*Rf/Rs3）电流串联负反馈电路4）电流并联负反馈电路分析方法同上综述：分析基于运放的应用电路，首先两个理想运放条件：Un=Up；In=Ip=

7、0。然后可以画出反馈电路的等效电路，基于N点的电流守恒来经行计算分析，最后得出输出电压与输入电压的关系。4.运放的基础应用要求1）运放分析的两个理想条件：Un=Up；In=Ip=0。2）将理想放大器条件下的电压同相和反向放大电路画出来，写出电压传递公式①同相放大电路：输入电压Ui作用于运放的同相输入端输出电压与输入电压的关系：Uo=UI*（R1+R2）/R14PUI+AUON-RLR2R1②反向放大电路：输入电压Ui作用于运放的反相输入端输出电压与输入电压的关系：Uo=-Us*Rf/RsRfRsNUs-AUOP+RL3）实

8、际Op中，存在单电源供电和双电源供电的产品，其使用条件有什么异同？双电源供电运放：供电电源+V和-V。单电源供电运放：供电电源+V，地。差异：性能参数双电源单电源供电电源限制大于10V时表现出色小于10V时表现出色小于10V时性能受限大于10V时性能受限输出电压范围受限制大输入电源范围受限制大总动态范围