集成运算放大器解析ppt课件.ppt

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1、第16章集成运算放大器了解通用集成运放的基本组成及主要参数的意义；2.掌握运算放大器的特点、符号和电压传输特性；3.熟悉通用集成运放LM741的管脚功能；4.理解理想运算放大器的条件并掌握其基本分析方法；5.理解用集成运放组成的比例、加法、减法、微分和积分运算电路的工作原理，了解PID和PDD在后续课程中的应用；6.理解电压比较器的工作原理和应用。本章要求：16.1集成运算放大器的简单介绍集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。是发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电路。集成运算放大器的特点：高增益、高可靠性、低成本、小

2、尺寸开环电压放大倍数Auo高：80dB~140dB差模输入电阻rid高：105~1011输出电阻ro低：几十~几百共模抑制比KCMRR高：70dB~130dB集成运放的总体结构16.1.2电路的简单说明+UCC–UEEuou–u+输入级中间级输出级同相输入端输出端反相输入端输入级：输入电阻高，能减小零点漂移和抑制干扰信号，都采用带恒流源的差放。中间级：要求电压放大倍数高。常采用带恒流源的共发射极放大电路构成。输出级：与负载相接，要求输出电阻低，带负载能力强，一般由互补对称电路或射极输出器构成。集成运算放大器符号同相输入端反相输入端输

3、出端典型集成运放芯片介绍1.μA741（F007、5G24、LM741）单运放2.μA747双运放16.1.3主要参数运算放大器的性能可用一些参数来表示。为了合理地选用和正确地使用运算放大器，必须了解各主要参数的意义。1.最大输出电压UOPP能使输出电压和输入电压保持不失真关系的最大输出电压，称为运算放大器的最大输出电压。F007集成运算放大器的最大输出电压约为12V。2.开环电压放大倍数Auo在没有外接反馈电路时所测出的差模电压放大倍数，称为开环电压放大倍数。Auo越高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。Auo一般约为104～1

4、07，即80～140dB。3.输入失调电压Uio理想的运算放大器，当输入电压ui1=ui2=0（即把两输入端同时接地）时，输出电压uo=0。但在实际的运算放大器中，由于制造中元件参数的不对称性等原因，当输入电压为零时，uo≠0。反过来说，如果要u0=0，必须在输入端加一个很小的补偿电压，它就是输入失调电压。Ui0一般为几毫伏，愈小愈好。4.输入失调电流Ii0输入失调电流是指输入信号为零时，两个输入端静态基极电流之差，即。Ii0一般在零点零几微安级，其值愈小愈好。5.输入偏置电流IiB输入信号为零时，两个输入端静态基极电流的平均值，称为输入

5、偏置电流，即它的大小主要和电路中第一级管子的性能有关。愈小愈好，一般在零点几微安级。6.最大共模输入电压UiCM运算放大器对共模输入信号具有抑制的性能，但这个性能是在规定的共模电压范围内才具备。如超出这个电压，运算放大器的共模抑制性能就大为下降，甚至造成器件损坏。一般为±13V指的是集成运放的反相和同相输入端所能承受的最大电压值。±30V7.最大差模输入电压Vidmax总之，集成运算放大器具有开环电压放大倍数高、输入电阻高（约几百千欧）、输出电阻低（约几百欧）、漂移小、可靠性高、体积小等主要特点，所以它已成为一种通用器件，广泛而灵活地应用

6、于各个技术领域中。在选用集成运算放大器时，就像选用其它电路元件一样，要根据它们的参数说明，确定合用的型号。16.1.4理想运算放大器及其分析依据1.理想运算放大器Auo，rid，ro0，KCMRR2.电压传输特性uo=f(ui)线性区：uo=Auo（u+–u–）非线性区：u+>u–时，uo=+Uo(sat)u+

7、约等于0即u+=u–称“虚短”②输入电流约等于0即i+=i–0称“虚断”电压传输特性Auo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。++∞uou–u+i+i––u+–u–uo线性区-Uo(sat)+Uo(sat)4.理想运放工作在非线性区的特点①输出只有两种可能+Uo(sat)或–Uo(sat)②i+=i–0，仍存在“虚断”现象电压传输特性u+–u–uo-Uo(sat)+Uo(sat)饱和区当u+>u–时，uo=+Uo(sat)u+

8、运用一、比例运算电路二、加法运算电路三、减法运算电路四、积分运算电路五、微分运算电路16.2.1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