集成運(yùn)算放大電路本章要求了解集成運(yùn)算放大器的電路結(jié)構(gòu)

1、第四章集成運(yùn)算放大電路本章要求：了解集成運(yùn)算放大器的電路結(jié)構(gòu)和分類； 掌握其主要性能參數(shù)和電路特點(diǎn)； 了解集成運(yùn)放的電壓傳輸特性；了解集成運(yùn)放在信號(hào)運(yùn)算和信號(hào)處理方面的應(yīng)用。4.1集成運(yùn)放根本概念運(yùn)放的根本組成及其符號(hào)圖4邛集成運(yùn)算放大器的原理框圖1. 輸入級(jí)對(duì)于高電壓放大倍數(shù)的直接耦合放大電路，減小零點(diǎn)漂移的關(guān)鍵在第一級(jí), 所以要求輸入級(jí)溫漂小，共模抑制比高。2. 中間級(jí)中間級(jí)主要進(jìn)行電壓放大，要求它的電壓放大倍數(shù)很高。3輸出級(jí)輸出級(jí)與負(fù)載相接，要求有較大的電壓輸出幅度，較大的輸出功率與較小的 輸出電阻。4.偏置電路偏置電路為各級(jí)電路提供適宜的偏置電流，決定各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)。圖42集成運(yùn)放的

2、符號(hào)集成運(yùn)放的分類及特點(diǎn)1集成運(yùn)放的分類(1 )按用途分類：通用型和專用型(2 )按供電電源分類：雙電源和單電源集成運(yùn)算放大器(3) 按其制作工藝分類：雙極型、單極型和雙極-單極兼容型集成運(yùn)算放大器(4) 按運(yùn)放級(jí)數(shù)分類：?jiǎn)芜\(yùn)放、雙運(yùn)放、三運(yùn)放和四運(yùn)放2集成電路的特點(diǎn)(1 )對(duì)稱性好(2)用有源元件代替無(wú)源元件(3 )采用直接耦合放大電路集成運(yùn)放的主要性能指標(biāo)1, 開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)血在沒(méi)有外接反應(yīng)電路時(shí)測(cè)出的差摸電壓放大倍數(shù)*稱為幵環(huán)電壓放大倍數(shù)4 它是決定運(yùn)算精度的主要參數(shù)，其值按大，運(yùn)算電路越穩(wěn)定，運(yùn)算精度越高。 股為血"10? -1072. 共模抑制比Kg是表示運(yùn)算放大器的差模

3、電壓枝大倍數(shù)與共模電壓放大倍數(shù)之比的絕對(duì)值。其 值越大，說(shuō)明抑制共模信號(hào)的能力越強(qiáng)。目前，疋嗨有高達(dá)10啲°3 差模輸入電阻是運(yùn)算放大器兩個(gè)輸入端之間的動(dòng)態(tài)電阻，其大小反映運(yùn)算放大器輸入端向差模信號(hào)源索取電流的大小。要求愈大愈好，一般為幾百千歐姆至幾兆歐姆。4.開(kāi)環(huán)輸出電阻開(kāi)環(huán)輸出電阻是指運(yùn)算放大器在開(kāi)環(huán)工作時(shí)，從輸出端向里看進(jìn)去的等效電阻。它的大小反映集成運(yùn)算放大器的負(fù)載能力，其值要求愈小愈好，一般為幾十歐姆至幾百歐姆。5輸入失調(diào)電壓對(duì)于理想集成運(yùn)放而言， 在不加調(diào)零電位器的情況下，當(dāng)輸入電壓為零時(shí)， 輸出電壓也為零。但實(shí)際是輸入為零時(shí)，輸出不為零。6.最大輸出電壓在標(biāo)準(zhǔn)電源電壓和

4、額定負(fù)載電阻的情況下，集成運(yùn)算放大器所能輸出的、不產(chǎn)生明顯失真的最大峰值電壓，稱為最大輸出電壓集成運(yùn)放的電壓傳輸特性圖43集成運(yùn)啟的電壓傳輸特性從運(yùn)算啟大器的傳輸特性來(lái)看，輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系曲線可分為 線性區(qū)和飽和區(qū)。圖4-3中BC段為運(yùn)算放大器的線性區(qū)由于運(yùn)算放大器的 放大倍數(shù)很高，BC段十分接近縱軸&圖中AE和CD段為運(yùn)算放大器工作的 非線性區(qū)*即歸 負(fù)腕和區(qū)。不管嗎如何變，恒為2如或- 運(yùn)算放大器在開(kāi)環(huán)或正反應(yīng)工作時(shí)，通常處于褪和區(qū)。Ik-集成運(yùn)放的理想模型1理想運(yùn)算放大器兩輸入端間電壓近似相等，相當(dāng)于短路，但又不是真正短路，稱為虛短2 理想運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端幾乎不索取

5、電流，相當(dāng)于兩輸入端斷路, 但又不是真正斷路，稱為 虛斷4.2集成運(yùn)放的線性應(yīng)用運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用1 .比例運(yùn)算電路1同相比例運(yùn)算電路1電路結(jié)構(gòu)圖44同相比例運(yùn)算電路2電壓放大倍數(shù)3特例圖4-5電壓跟隨器4同相比例運(yùn)算電路的特點(diǎn)輸入電阻很高對(duì)集成運(yùn)放的共模抑制比要求高2反相比例運(yùn)算電路1電路結(jié)構(gòu)卜%那么tUILUII假設(shè)Rir &圖4-6反相比例運(yùn)算電路2電壓放大倍數(shù)3特例在圖 4-6 中， _2.加法運(yùn)算電路3 .減法運(yùn)算電路加法運(yùn)算和減法運(yùn)算也可用雙運(yùn)放實(shí)現(xiàn)，以減法運(yùn)算電路為例:4反相比例運(yùn)算電路的特點(diǎn)對(duì)集成運(yùn)放的共模抑制比要求低輸入電阻低=-(1+2)圖4-7單運(yùn)放加

6、法運(yùn)算電路叫二? -知當(dāng)R產(chǎn)打時(shí)圖48單運(yùn)放減法運(yùn)算電路W|?O* /"1LR、dt圖4-9 7R運(yùn)放減法電路422運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的應(yīng)用1，積分運(yùn)算電路圖4-10積分運(yùn)算電路Z微分運(yùn)算電路dtdu*dtXT1I圖4門微分電路運(yùn)算放大器使用考前須知1了解管腳功能2 集成運(yùn)放的消振3 集成運(yùn)放的調(diào)零4 集成運(yùn)放的保護(hù)措施cn電源端保護(hù)t>8"cc在正負(fù)電壓源引線上串接二 極管，當(dāng)電源接反時(shí)，二極管截 止，保護(hù)了集成運(yùn)放。圖4邛2集成運(yùn)放的電源保護(hù)2輸入端保護(hù)圖4/3集成運(yùn)放的輸入端保護(hù)當(dāng)運(yùn)放所加的差模和共模信號(hào)電壓或干擾信號(hào)電壓過(guò)大時(shí)，會(huì)引起運(yùn)放輸 入級(jí)損壞。因此在輸入端并接極性相反的兩只二極管，限制輸入電壓在二極管 導(dǎo)通電壓以內(nèi)。3輸岀端保護(hù)圖4/4集成運(yùn)放的輸出端保護(hù)為了防止輸出端電壓過(guò)大，可 利用兩只反向串聯(lián)的穩(wěn)壓管來(lái)保護(hù) 運(yùn)放輸出級(jí)，使輸岀電壓限制在的 士匕+處圍內(nèi)。424集成運(yùn)放應(yīng)用舉例R圖4-15電阻在線測(cè)量電