模擬電子電路基礎(chǔ)：2-2集成運(yùn)放

1、2021/3/2,1,第2章 運(yùn)算放大器及其線性應(yīng)用,2.2 集成運(yùn)算放大器 2.3 集成運(yùn)放運(yùn)算電路 2.4 有源濾波器,2021/3/2,2,2.2 集成運(yùn)算放大器,2.2.1 集成運(yùn)放的基本特性 2.2.2 理想運(yùn)放,2021/3/2,3,1.集成電路分類,數(shù)字集成電路 模擬集成電路,運(yùn)算放大器 功率放大器 模擬乘法器 模擬鎖相環(huán) 集成穩(wěn)壓器,2.2.1 集成運(yùn)放的基本特性,2021/3/2,4,2. 集成運(yùn)算放大器的基本結(jié)構(gòu),集成運(yùn)算放大器（簡稱運(yùn)放）是一個(gè)高增益直接耦合多級(jí)放大電路，它的方框圖如圖所示,運(yùn)算放大器方框圖,2021/3/2,5,1)輸入級(jí)要使用高性能的差分放大電路，它必

2、須對共模信號(hào)有很強(qiáng)的抑制力，而且采用雙端輸入雙端輸出的形式,4)偏置電流源可提供穩(wěn)定的幾乎不隨溫度而 變化的偏置電流，以穩(wěn)定工作點(diǎn),3)互補(bǔ)輸出級(jí)由PNP和NPN兩種極性的三極 管或復(fù)合管組成，以獲得正負(fù)兩個(gè)極性的輸出電 壓或電流。具體電路參閱功率放大器,2)中間放大級(jí)要提供高的電壓增益，以保證 運(yùn)放的運(yùn)算精度。中間級(jí)的電路形式多為差分電 路和帶有源負(fù)載的高增益放大器,2021/3/2,6,3. 運(yùn)算放大器的符號(hào),a) (b) 模擬集成放大器的符號(hào) (a) 國家標(biāo)準(zhǔn)符號(hào) (b)原符號(hào),運(yùn)算放大器的符號(hào)中有三個(gè)引線端，兩個(gè)輸入端，一個(gè)輸出端。一個(gè)稱為同相輸入端，即該端輸入信號(hào)變化的極性與輸出端相

3、同，用符號(hào)+或IN+表示；另一個(gè)稱為反相輸入端，即該端輸入信號(hào)變化的極性與輸出端相異，用符號(hào)“-”或“IN-”表示。輸出端一般畫在輸入端的另一側(cè)， 在符號(hào)邊框內(nèi)標(biāo) 有+號(hào)。實(shí)際的 運(yùn)算放大器通常 必須有正、負(fù)電 源端，有的品種 還有補(bǔ)償端和調(diào)零端,2021/3/2,7,4. 差模信號(hào)和共模信號(hào),差模信號(hào),共模信號(hào),大小相等，極性相反,大小相等，極性相同,2021/3/2,8,任意一對信號(hào)用它們的共模分量和差模分量表示,2021/3/2,9,1)運(yùn)放對“差模分量”的放大能力用開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)表示，是指輸入差模分量時(shí)輸出電壓與輸入差模電壓之比,2)運(yùn)放對共模信號(hào)的放大能力，用開環(huán)共模電壓放大倍

4、數(shù)表示，指輸入共模分量時(shí)輸出電壓與輸入共模信號(hào)電壓之比,5.運(yùn)放的主要指標(biāo),2021/3/2,10,3) 共模抑制比，其定義為：開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)與開環(huán)共模電壓放大倍數(shù)之比，綜合評(píng)價(jià)運(yùn)放的放大能力,2021/3/2,11,共模抑制比,2.2. 理想運(yùn)放,1.理想運(yùn)放的技術(shù)指標(biāo),理想運(yùn)放就是將集成運(yùn)放的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)理想化，理想運(yùn)放的主要技術(shù)指標(biāo)為,實(shí)際上Aod80dB,實(shí)際上rid比輸入端外電路的 電阻大23個(gè)量級(jí),開環(huán)差模增益,差模輸入電阻,輸出電阻,實(shí)際上ro比輸出端外電路的電阻小12個(gè)量級(jí),在做一般原理性分析時(shí)，運(yùn)算放大器都可以視為理想的,2021/3/2,12,理想運(yùn)放在線性區(qū)工作時(shí)的

5、特點(diǎn),由于理想運(yùn)放的差模電壓放大倍數(shù)Aod=，而線性運(yùn)用時(shí)輸出電壓是有限的，所以兩輸入端近似等電位，相當(dāng)于 “短路”虛短,虛短”是指在分析運(yùn)算放大器處于線性狀態(tài)時(shí)，可把兩輸入端視為等電位，這一特性稱為虛假短路，簡稱虛短。顯然不能將兩輸入端真正短路,1)虛短,2021/3/2,13,2)虛斷,由于理想運(yùn)放差模輸入電阻rid=，因此運(yùn)放輸入端無輸入電流，故通?？砂堰\(yùn)放的兩輸入端視為斷路，即“虛斷”。 “虛斷”是指在分析理想運(yùn)放處于線性狀態(tài)時(shí)，可以把兩輸入端視為等效開路，這一特性稱為虛假開路，簡稱虛斷。顯然不能將兩輸入端真正斷路。 （動(dòng)畫8-2,2021/3/2,14,理想運(yùn)放在非線性區(qū)工作時(shí)的特點(diǎn),其中Uopp的值由運(yùn)放所加電源電壓及運(yùn)放內(nèi)部輸出管的飽和壓降來確定，有時(shí)也直接使用Uopp=Vcc,在非線性區(qū)域內(nèi)，“虛短”現(xiàn)象已不存在,2021/3/2,15,附錄：集成運(yùn)算放大器的型號(hào)命名 數(shù)字序號(hào) (與世界上其它廠家同類型產(chǎn)品的