教學第五章集成運算放大器課件

5.1直流放大器5.2差分放大電路5.3集成運算放大器本章小結(jié)第五章集成運算放大器5.1直流放大器5.2差分放大電路5.3集成運算放大器

直流放大器：用來放大緩慢變化的信號或某個直流量的變化的放大電路。5.1

直流放大器

直流放大器比阻容耦合放大器在低頻端有更好的幅頻特性。直流放大器也可放大交流信號。

直流放大器的幅頻特性如圖（a）所示。阻容耦合放大器的幅頻特性如圖（b）所示。（a）（b）直流放大器：用來放大緩慢變化的信號或某個直流量的變化的放

兩級直接耦合放大器工作點相互影響示意圖如圖所示。5.1.1前后級靜態(tài)工作點的相互影響

（1）C1、B2

斷開。計算放大器的靜態(tài)工作點。V1管處于放大狀態(tài)。

5.1

直流放大器兩級直接耦合放大器工作點相互影響示意圖如圖所示。5.1.

（2）C1、B2連接。VBE2=0.7V，迫使VCE1=VBE2=0.7V，V1

管處于飽和狀態(tài)，失去放大功能，V2

而處于深飽和狀態(tài)。5.1

直流放大器

圖（a）中在射極上加了電阻Re2，可抬高V2管的射極電位，因VCE1=VBE2+VE2，這樣，前級的VCE1提高了。后級的VBE2也有了合適的值，信號就可以放大并耦合到后級，不過，由于引入了電流負反饋，使放大器增益下降。

改善電路如圖所示。（2）C1、B2連接。VBE2=0.7V，迫使V

圖（b）采用硅穩(wěn)壓管代替電阻，其電流負反饋作用減小。5.1

直流放大器圖（b）采用硅穩(wěn)壓管代替電阻，其電流負反饋作用減小。5.

圖（c）采用NPN管和NPN管組成互補耦合電路，也能改善前后級工作點互相牽制。5.1

直流放大器圖（c）采用NPN管和NPN管組成互補耦合電路，

結(jié)論：

1．什么是零點漂移

2．零點漂移的表示方法

輸入零漂：把輸出端零點漂移電壓除以放大器放大倍數(shù)，得到的數(shù)就是等效到輸入端的零點漂移電壓，簡稱輸入零漂。

（1）第一級零漂所產(chǎn)生的作用最顯著，因為它受到后面各級放大器放大。要減小零漂必須著重解決第一級。

（2）放大器的總的放大倍數(shù)越高，輸出電壓的漂移越嚴重。

輸入零漂確定了直流放大電路正常工作時，所能放大的有用信號的最小值。5.1.2零點漂移現(xiàn)象5.1

直流放大器結(jié)論：1．什么是零點漂移2．零點漂移的表示方法

3．抑制零漂的措施

（2）采用單級或級間負反饋來穩(wěn)定工作點，以減小零點漂移。

（4）采用差分放大電路抑制零漂。

（3）采用直流穩(wěn)壓電源，減小由于電源電壓波動所引起的零點漂移。

（1）選用穩(wěn)定性能好的硅三極管作放大管。5.1

直流放大器3．抑制零漂的措施（2）采用單級或級間負反饋來穩(wěn)定工

（1）對共模信號的抑制作用

原理：溫度變化時，兩集電極電流增量相等，即IC1=

IC2使極電集電壓變化量相等。

因此，該電路能有效抑制零漂。輸出電壓變化量：5.2差分放大電路電路有效地抑制零點漂移。若電源電壓升高時，仍有特點：左右電路完全對稱。

差分放大電路如圖所示。（1）對共模信號的抑制作用原理：溫度變化時，兩集電極共模信號：大小相等，極性相同的輸入信號稱為共模信號。差模信號：大小相等，極性相反的信號稱為差模信號。（2）對差模信號的放大作用差模輸入：輸入差模信號的輸入方式稱為差模輸入。

共模輸入：輸入共模信號的輸入方式稱為共模輸入。

5.2

差分放大電路共模信號：大小相等，極性相同的輸入信號稱為共模信號。差模信號

放大器為差模輸入

放大器雙端輸出電壓

差分放大電路的電壓放大倍數(shù)為

可見它的放大倍數(shù)與單級放大電路相同。5.2

差分放大電路放大器為差模輸入放大器雙端輸出電壓差分放大電路的

（3）共模抑制比

共模抑制比：差模放大倍數(shù)與共模放大倍數(shù)的比值稱為共模抑制比。第一，要做到電路完全對稱是十分困難的。第二，若需要單端輸出，輸出端的零點漂移仍能存在，因而該電路抑制零漂的優(yōu)點就蕩然無存了。

缺點：5.2

差分放大電路（3）共模抑制比共模抑制比：差模放大倍數(shù)與共模放大倍

改進電路如圖（b）所示。在兩管發(fā)射極接入穩(wěn)流電阻Re。使其即有高的差模放大倍數(shù)，又保持了對共模信號或零漂強抑制能力的優(yōu)點。

在實際電路中，一般都采用正負兩個電源供電，如圖所示（c）所示。5.2

差分放大電路改進電路如圖（b）所示。在兩管發(fā)射極接入穩(wěn)流電阻Re。5.3.1集成運算放大器的基礎知識

1．集成運放的組成和電路符號

集成運放電路主要由輸入級、中間級、輸出級和偏置電路等四部分組成，如圖所示。

5.3集成運算放大器5.3.1集成運算放大器的基礎知識1．集成運放的組成和

②反相輸入端：輸入信號在該端輸入時，輸出信號與輸入信號相位相反。

（2）中間級：由高增益的電壓放大電路組成。

（3）輸出級：由三極管射極輸出器互補電路組成。

（4）偏置電路：為集成運放各級電路提供合適而穩(wěn)定的靜態(tài)工作點。

集成運放電路符號如圖所示。

①同相輸入端：輸入信號在該端輸入時，輸出信號與輸入信號相位相同。

（1）輸入級：由差分放大電路組成，有兩個輸入端。

5.3

集成運算放大器?新標準??????舊標準②反相輸入端：輸入信號在該端輸入時，輸出信號與輸入信號

（1）開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)

AVO2．集成運放的主要參數(shù)

無反饋時集成運放的放大倍數(shù)。

（2）輸入失調(diào)電壓VIO

當輸入電壓為零時，為了使放大器輸出電壓為零，在輸入端外加的補償電壓，反映了運放的失調(diào)程度。

VIO

越小，輸入級對稱性越好。

（3）輸入失調(diào)電流IIO

輸入信號為零時，運放兩輸入端的基極靜態(tài)電流不相等，其差值稱為輸入失調(diào)電流

IIO

。數(shù)值越小，表明輸入級管子

的對稱性越好。

5.3

集成運算放大器（1）開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)AVO2．集成運放的主要

（4）共模抑制比KCMR

開環(huán)情況下，差模放大倍數(shù)AVD

與共模放大倍數(shù)

AVC之比，KCMR越大，運放對零漂的抑制能力越強。

（5）輸出電壓峰峰值VOPP

放大器在空載情況下，輸出的最大不失真電壓的峰峰值。5.3

集成運算放大器（4）共模抑制比KCMR開環(huán)情況下，差模放大倍數(shù)

3．理想集成運放

理想運放的條件：

（1）開環(huán)電壓放大倍數(shù)

（2）輸入電阻

=；

（3）輸出阻抗

=；

（4）共模抑制比

=；

結(jié)論：①理想運放的兩輸入端電位差趨于零。②理想運放的輸入電流趨于零。5.3

集成運算放大器

=；

3．理想集成運放理想運放的條件：（1）開環(huán)電壓放1．反相比例運算放大器（1）電路結(jié)構(gòu)反相比例運算放大器電路及其等效電路如圖所示。Rf

引入電壓負反饋。5.3.2集成運算放大器構(gòu)成的基本運算電路5.3

集成運算放大器1．反相比例運算放大器（1）電路結(jié)構(gòu)反相比例運算放大器電

虛短：N、P兩點電位相同，相當于短路，但內(nèi)部并未短路，稱為“虛假短路”。

虛地：N端稱“虛地”。并非真正“接地”。是反相輸入運放的一個重要特點。5.3

集成運算放大器虛短：N、P兩點電位相同，相當于短路，但內(nèi)部并未短路

（2）閉環(huán)放大倍數(shù)

只取決于外接反饋電阻

（3）結(jié)論：反相輸入比例運算電路的閉環(huán)放大倍數(shù)

之比，與集成運放本身參數(shù)無關(guān)；

輸出電壓與輸入電壓成比例關(guān)系，相與輸入端電阻5.3

集成運算放大器位相反。（2）閉環(huán)放大倍數(shù)只取決于外接反饋電阻（3）

引入電壓串聯(lián)負反饋。

2．同相比例運算放大器

（1）電路結(jié)構(gòu)

相比例運算放大器電路如圖所示。5.3

集成運算放大器引入電壓串聯(lián)負反饋。2．同相比例運算放大器（

（3）結(jié)論：同相輸入比例運算電路的放大倍數(shù)與

無關(guān)，只取決于

與

的比值；輸出電壓與輸入電壓同相且成比例關(guān)系。

（2）閉環(huán)放大倍數(shù)AVF

5.3

集成運算放大器（3）結(jié)論：同相輸入比例運算電路的放大倍數(shù)與無關(guān)1．運算電路5.3.3集成運算放大構(gòu)成的應用電路

（1）加法運算電路（加法器）

①電路組成5.3

集成運算放大器1．運算電路5.3.3集成運算放大構(gòu)成的應用電路（

②加法運算關(guān)系在虛地點N，因

整理可得

所以有?

若取

，則

若取

=

R，則

③結(jié)論：電路的輸出電壓等于各輸入電壓之和，完成了加法運算。5.3

集成運算放大器②加法運算關(guān)系在虛地點N，因整理可得所以

減法運算電路是一個既有反相輸入信號又有同相輸入信號的雙端輸入的運算放大器電路。

（2）減法運算電路（減法器）

①電路組成5.3

集成運算放大器減法運算電路是一個既有反相輸入信號又有同相輸入信號的雙端

因為

，則

，

于是有和

上式中和

因

，故

為使電路平衡，選擇

，得

②減法運算關(guān)系5.3

集成運算放大器因為，則，于是有和上式中和因，故

③結(jié)論：輸出電壓正比于兩個輸入電壓之差，該電路完成了減法運算。

該電路又可以看成差分運放電路?？捎蓤D（b）和（c）輸出電壓可看成是兩個輸入電壓分別作用于差分式減法運算器又疊加而成。

故電路又稱為減法器。

如果

=，則

5.3

集成運算放大器③結(jié)論：輸出電壓正比于兩個輸入電壓之差，該電路完成了減

[例5-1]

試寫出圖示電路的運算關(guān)系，已知

第二運放為差分輸入減法器，運用疊加原理。

解?第一運放為同相比例運放。

所以

5.3

集成運算放大器[例5-1]?試寫出圖示電路的運算關(guān)系，已知第二

[例5-2]?集成運算能作為反相器或電壓跟隨器使用嗎？集成運放能作為反相器使用，如圖（a）所示。集成運放也可作為電壓跟隨器，如圖（b）所示。5.3

集成運算放大器[例5-2]?集成運算能作為反相器或電壓跟隨器使用嗎？2．信號轉(zhuǎn)換電路

①電路組成

為輸入端電阻；

為負載電阻；

為平衡電阻。

②信號轉(zhuǎn)換原理

輸入電路中，

，負載電流與輸入電壓成正比。保持輸入電壓

恒定，則輸出電流也就穩(wěn)定不變。5.3

集成運算放大器

（1）電壓/電流轉(zhuǎn)換器

同相輸入式電壓/電流轉(zhuǎn)換器電路如圖所示。2．信號轉(zhuǎn)換電路①電路組成為輸入端電阻；由有電路如圖所示。輸出電壓與輸入電流成正比，如果輸入電流恒定，只要阻值穩(wěn)定，則輸出電壓也是恒定的。

（2）電流/電壓轉(zhuǎn)換器5.3

集成運算放大器由有、

為隔直電容，其容量足夠大，近似交流短路。

（3）交流耦合放大器

反相交流耦合放大器如圖（a）所示。同相交流耦合放大器如圖（b）所示。5.3

集成運算放大器、為隔直電容，其容量足夠大，近似交流短路。（3）交流5.3

集成運算放大器

高輸入電阻交流放大器如圖所示。

用途：由集成運放構(gòu)成的交流耦合放大器，在音頻范圍內(nèi)有著廣泛的用途。具有組裝簡單，調(diào)整方便等優(yōu)點。

特點：這種放大器的直流工作點非常穩(wěn)定，放大器的增益取決于元件的參數(shù)，反相交流放大器的放大倍數(shù)為；同相交流放大器的放大倍數(shù)為。5.3集成運算放大器高輸入電阻交流放大器如圖所示。

（4）集成運放正弦波振蕩器

用集成運放可組成性能優(yōu)良的正弦波振蕩器。圖示為RC文氏電橋振蕩器。5.3

集成運算放大器（4）集成運放正弦波振蕩器用集成運放可組成性能優(yōu)良的5.3

集成運算放大器

由于功放電路后級通常工作在大電流、高電壓狀態(tài)，因此在輸出功率管的芯片內(nèi)，由于過熱而易遭損壞，目前常采用將功率管從芯片內(nèi)搬走，而采用驅(qū)動電路的辦法，使電路故障率明顯下降。圖示為典型的功率驅(qū)動電路。

（5）集成運放功率驅(qū)動電路5.3集成運算放大器由于功放電路后級通常工作在大電流、

（1）電源極性接反的保護

1．集成運放的保護措施5.3.4?集成運算放大器使用常識5.3

集成運算放大器

保護原理：利用二極管的單向?qū)щ娦?，當電源極性正確時，它正常導通；一旦電源極性接反，二極管反偏截止，電源不通，保護了運放。

如圖所示。主要用于高電源電壓的場合。（1）電源極性接反的保護1．集成運放的保護措施5.3

無論是輸入信號的極性是正是負只要超過二極管導通電壓，則VD1或VD2中就會有一個導通，導通壓降為0.7V從而限制了輸入信號的幅度，起到了保護作用。5.3

集成運算放大器

（2）輸入保護

保護電路如圖所示。無論是輸入信號的極性是正是負只要超過二極管導通電壓，則

（3）輸出保護

若輸入端出現(xiàn)過高電壓，集成運放輸出端電壓將受到穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值的限制，將其穩(wěn)定在安全范圍內(nèi)。5.3

集成運算放大器

保護電路如圖所示。（3）輸出保護若輸入端出現(xiàn)過高電壓，集成運放輸出端電

2．集成運放常見故障分析

（1）不能調(diào)零

出現(xiàn)這種故障是輸出電壓處于極限狀態(tài)，或接近正電源，或接近負電源。如果這是開環(huán)調(diào)試，則屬正常情況。當接成閉環(huán)后，若輸出電壓仍在某一極限值，調(diào)零也不起作用，則可能是接線錯誤、電路上有虛焊點、或運放組件損壞。

（2）阻塞

現(xiàn)象：運放工作于閉環(huán)狀態(tài)下，輸出電壓接近正電源或負電源電壓極限值，不能調(diào)零，信號無法輸入。

原因：輸入信號過大或干擾信號過強，使運放內(nèi)的某些管子進入飽和或截止狀態(tài)。5.3

集成運算放大器2．集成運放常見故障分析（1）不能調(diào)零出現(xiàn)這種故

排除方法：斷開電源再重新接通，或?qū)蓚€輸入端短接一下即能恢復正常。

（3）自激

現(xiàn)象：工作不穩(wěn)定，當人體或金屬物靠近它時，表現(xiàn)更為顯著。

排除方法：可重新調(diào)整RC補償元件參數(shù)，加強正、負電源退耦或在反饋電阻兩端并聯(lián)電容等。

原因：RC補償元件參數(shù)不恰當，輸出端有容性負載或接線太長等。5.3

集成運算放大器排除方法：斷開電源再重新接通，或?qū)蓚€輸入端短接一下即能本章小結(jié)2．差分放大器的重要特性：（1）差分放大電路具有良好的對稱結(jié)構(gòu)；（2）差分放大器具有放大差模信號的能力；（3）差分放大器具有抑制共模信號的能力。

3．集成運放的主要特性：（1）開環(huán)電壓放大倍數(shù)很高；（2）開環(huán)輸入電阻很高；（3）輸出電阻很低；（4）共模抑制比很大。4．集成運放常見的故障：不能調(diào)零、阻塞和自激。

1．直耦放大器存在的兩個問題：（1）前后級靜態(tài)工作點相互牽制；（2）零點漂移現(xiàn)象。本章小結(jié)2．差分放大器的重要特性：（1）差分放大電路具有5.1直流放大器5.2差分放大電路5.3集成運算放大器本章小結(jié)第五章集成運算放大器5.1直流放大器5.2差分放大電路5.3集成運算放大器

直流放大器：用來放大緩慢變化的信號或某個直流量的變化的放大電路。5.1

直流放大器

直流放大器比阻容耦合放大器在低頻端有更好的幅頻特性。直流放大器也可放大交流信號。

直流放大器的幅頻特性如圖（a）所示。阻容耦合放大器的幅頻特性如圖（b）所示。（a）（b）直流放大器：用來放大緩慢變化的信號或某個直流量的變化的放

兩級直接耦合放大器工作點相互影響示意圖如圖所示。5.1.1前后級靜態(tài)工作點的相互影響

（1）C1、B2

斷開。計算放大器的靜態(tài)工作點。V1管處于放大狀態(tài)。

5.1

直流放大器兩級直接耦合放大器工作點相互影響示意圖如圖所示。5.1.

（2）C1、B2連接。VBE2=0.7V，迫使VCE1=VBE2=0.7V，V1

管處于飽和狀態(tài)，失去放大功能，V2

而處于深飽和狀態(tài)。5.1

直流放大器

圖（a）中在射極上加了電阻Re2，可抬高V2管的射極電位，因VCE1=VBE2+VE2，這樣，前級的VCE1提高了。后級的VBE2也有了合適的值，信號就可以放大并耦合到后級，不過，由于引入了電流負反饋，使放大器增益下降。

改善電路如圖所示。（2）C1、B2連接。VBE2=0.7V，迫使V

圖（b）采用硅穩(wěn)壓管代替電阻，其電流負反饋作用減小。5.1

直流放大器圖（b）采用硅穩(wěn)壓管代替電阻，其電流負反饋作用減小。5.

圖（c）采用NPN管和NPN管組成互補耦合電路，也能改善前后級工作點互相牽制。5.1

直流放大器圖（c）采用NPN管和NPN管組成互補耦合電路，

結(jié)論：

1．什么是零點漂移

2．零點漂移的表示方法

輸入零漂：把輸出端零點漂移電壓除以放大器放大倍數(shù)，得到的數(shù)就是等效到輸入端的零點漂移電壓，簡稱輸入零漂。

（1）第一級零漂所產(chǎn)生的作用最顯著，因為它受到后面各級放大器放大。要減小零漂必須著重解決第一級。

（2）放大器的總的放大倍數(shù)越高，輸出電壓的漂移越嚴重。

輸入零漂確定了直流放大電路正常工作時，所能放大的有用信號的最小值。5.1.2零點漂移現(xiàn)象5.1

直流放大器結(jié)論：1．什么是零點漂移2．零點漂移的表示方法

3．抑制零漂的措施

（2）采用單級或級間負反饋來穩(wěn)定工作點，以減小零點漂移。

（4）采用差分放大電路抑制零漂。

（3）采用直流穩(wěn)壓電源，減小由于電源電壓波動所引起的零點漂移。

（1）選用穩(wěn)定性能好的硅三極管作放大管。5.1

直流放大器3．抑制零漂的措施（2）采用單級或級間負反饋來穩(wěn)定工

（1）對共模信號的抑制作用

原理：溫度變化時，兩集電極電流增量相等，即IC1=

IC2使極電集電壓變化量相等。

因此，該電路能有效抑制零漂。輸出電壓變化量：5.2差分放大電路電路有效地抑制零點漂移。若電源電壓升高時，仍有特點：左右電路完全對稱。

差分放大電路如圖所示。（1）對共模信號的抑制作用原理：溫度變化時，兩集電極共模信號：大小相等，極性相同的輸入信號稱為共模信號。差模信號：大小相等，極性相反的信號稱為差模信號。（2）對差模信號的放大作用差模輸入：輸入差模信號的輸入方式稱為差模輸入。

共模輸入：輸入共模信號的輸入方式稱為共模輸入。

5.2

差分放大電路共模信號：大小相等，極性相同的輸入信號稱為共模信號。差模信號

放大器為差模輸入

放大器雙端輸出電壓

差分放大電路的電壓放大倍數(shù)為

可見它的放大倍數(shù)與單級放大電路相同。5.2

差分放大電路放大器為差模輸入放大器雙端輸出電壓差分放大電路的

（3）共模抑制比

共模抑制比：差模放大倍數(shù)與共模放大倍數(shù)的比值稱為共模抑制比。第一，要做到電路完全對稱是十分困難的。第二，若需要單端輸出，輸出端的零點漂移仍能存在，因而該電路抑制零漂的優(yōu)點就蕩然無存了。

缺點：5.2

差分放大電路（3）共模抑制比共模抑制比：差模放大倍數(shù)與共模放大倍

改進電路如圖（b）所示。在兩管發(fā)射極接入穩(wěn)流電阻Re。使其即有高的差模放大倍數(shù)，又保持了對共模信號或零漂強抑制能力的優(yōu)點。

在實際電路中，一般都采用正負兩個電源供電，如圖所示（c）所示。5.2

差分放大電路改進電路如圖（b）所示。在兩管發(fā)射極接入穩(wěn)流電阻Re。5.3.1集成運算放大器的基礎知識

1．集成運放的組成和電路符號

集成運放電路主要由輸入級、中間級、輸出級和偏置電路等四部分組成，如圖所示。

5.3集成運算放大器5.3.1集成運算放大器的基礎知識1．集成運放的組成和

②反相輸入端：輸入信號在該端輸入時，輸出信號與輸入信號相位相反。

（2）中間級：由高增益的電壓放大電路組成。

（3）輸出級：由三極管射極輸出器互補電路組成。

（4）偏置電路：為集成運放各級電路提供合適而穩(wěn)定的靜態(tài)工作點。

集成運放電路符號如圖所示。

①同相輸入端：輸入信號在該端輸入時，輸出信號與輸入信號相位相同。

（1）輸入級：由差分放大電路組成，有兩個輸入端。

5.3

集成運算放大器?新標準??????舊標準②反相輸入端：輸入信號在該端輸入時，輸出信號與輸入信號

（1）開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)

AVO2．集成運放的主要參數(shù)

無反饋時集成運放的放大倍數(shù)。

（2）輸入失調(diào)電壓VIO

當輸入電壓為零時，為了使放大器輸出電壓為零，在輸入端外加的補償電壓，反映了運放的失調(diào)程度。

VIO

越小，輸入級對稱性越好。

（3）輸入失調(diào)電流IIO

輸入信號為零時，運放兩輸入端的基極靜態(tài)電流不相等，其差值稱為輸入失調(diào)電流

IIO

。數(shù)值越小，表明輸入級管子

的對稱性越好。

5.3

集成運算放大器（1）開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)AVO2．集成運放的主要

（4）共模抑制比KCMR

開環(huán)情況下，差模放大倍數(shù)AVD

與共模放大倍數(shù)

AVC之比，KCMR越大，運放對零漂的抑制能力越強。

（5）輸出電壓峰峰值VOPP

放大器在空載情況下，輸出的最大不失真電壓的峰峰值。5.3

集成運算放大器（4）共模抑制比KCMR開環(huán)情況下，差模放大倍數(shù)

3．理想集成運放

理想運放的條件：

（1）開環(huán)電壓放大倍數(shù)

（2）輸入電阻

=；

（3）輸出阻抗

=；

（4）共模抑制比

=；

結(jié)論：①理想運放的兩輸入端電位差趨于零。②理想運放的輸入電流趨于零。5.3

集成運算放大器

=；

3．理想集成運放理想運放的條件：（1）開環(huán)電壓放1．反相比例運算放大器（1）電路結(jié)構(gòu)反相比例運算放大器電路及其等效電路如圖所示。Rf

引入電壓負反饋。5.3.2集成運算放大器構(gòu)成的基本運算電路5.3

集成運算放大器1．反相比例運算放大器（1）電路結(jié)構(gòu)反相比例運算放大器電

虛短：N、P兩點電位相同，相當于短路，但內(nèi)部并未短路，稱為“虛假短路”。

虛地：N端稱“虛地”。并非真正“接地”。是反相輸入運放的一個重要特點。5.3

集成運算放大器虛短：N、P兩點電位相同，相當于短路，但內(nèi)部并未短路

（2）閉環(huán)放大倍數(shù)

只取決于外接反饋電阻

（3）結(jié)論：反相輸入比例運算電路的閉環(huán)放大倍數(shù)

之比，與集成運放本身參數(shù)無關(guān)；

輸出電壓與輸入電壓成比例關(guān)系，相與輸入端電阻5.3

集成運算放大器位相反。（2）閉環(huán)放大倍數(shù)只取決于外接反饋電阻（3）

引入電壓串聯(lián)負反饋。

2．同相比例運算放大器

（1）電路結(jié)構(gòu)

相比例運算放大器電路如圖所示。5.3

集成運算放大器引入電壓串聯(lián)負反饋。2．同相比例運算放大器（

（3）結(jié)論：同相輸入比例運算電路的放大倍數(shù)與

無關(guān)，只取決于

與

的比值；輸出電壓與輸入電壓同相且成比例關(guān)系。

（2）閉環(huán)放大倍數(shù)AVF

5.3

集成運算放大器（3）結(jié)論：同相輸入比例運算電路的放大倍數(shù)與無關(guān)1．運算電路5.3.3集成運算放大構(gòu)成的應用電路

（1）加法運算電路（加法器）

①電路組成5.3

集成運算放大器1．運算電路5.3.3集成運算放大構(gòu)成的應用電路（

②加法運算關(guān)系在虛地點N，因

整理可得

所以有?

若取

，則

若取

=

R，則

③結(jié)論：電路的輸出電壓等于各輸入電壓之和，完成了加法運算。5.3

集成運算放大器②加法運算關(guān)系在虛地點N，因整理可得所以

減法運算電路是一個既有反相輸入信號又有同相輸入信號的雙端輸入的運算放大器電路。

（2）減法運算電路（減法器）

①電路組成5.3

集成運算放大器減法運算電路是一個既有反相輸入信號又有同相輸入信號的雙端

因為

，則

，

于是有和

上式中和

因

，故

為使電路平衡，選擇

，得

②減法運算關(guān)系5.3

集成運算放大器因為，則，于是有和上式中和因，故

③結(jié)論：輸出電壓正比于兩個輸入電壓之差，該電路完成了減法運算。

該電路又可以看成差分運放電路。可由圖（b）和（c）輸出電壓可看成是兩個輸入電壓分別作用于差分式減法運算器又疊加而成。

故電路又稱為減法器。

如果

=，則

5.3

集成運算放大器③結(jié)論：輸出電壓正比于兩個輸入電壓之差，該電路完成了減

[例5-1]

試寫出圖示電路的運算關(guān)系，已知

第二運放為差分輸入減法器，運用疊加原理。

解?第一運放為同相比例運放。

所以

5.3

集成運算放大器[例5-1]?試寫出圖示電路的運算關(guān)系，已知第二

[例5-2]?集成運算能作為反相器或電壓跟隨器使用嗎？集成運放能作為反相器使用，如圖（a）所示。集成運放也可作為電壓跟隨器，如圖（b）所示。5.3

集成運算放大器[例5-2]?集成運算能作為反相器或電壓跟隨器使用嗎？2．信號轉(zhuǎn)換電路

①電路組成

為輸入端電阻；

為負載電阻；

為平衡電阻。

②信號轉(zhuǎn)換原理

輸入電路中，

，負載電流與輸入電壓成正比。保持輸入電壓

恒定，則輸出電流也就穩(wěn)定不變。5.3

集成運算放大器

（1）電壓/電流轉(zhuǎn)換器

同相輸入式電壓/電流轉(zhuǎn)換器電路如圖所示。2．信號轉(zhuǎn)換電路①電路組成為輸入端電阻；由有電路如圖所示。輸出電壓與輸入電流成正比，如果輸入電流恒定，只要阻值穩(wěn)定，則輸出電壓也是恒定的。

（2）電流/電壓轉(zhuǎn)換器5.3

集成運算放大器由有、

為隔直電容，其容量足夠大，近似交流短路。

（3）交流耦合放大器

反相交流耦合放大器如圖（a）所示。同相交流耦合放大器如圖（b）所示。5.3

集成運算放大器、為隔直電容，其容量足夠大，近似交流短路。（3）交流5.3

集成運算放大器

高輸入電阻交流放大器如圖所示。

用途：由集成運放構(gòu)成的交流耦合放大器，在音頻范圍內(nèi)有著廣泛的用途。具有組裝簡單，調(diào)整方便等優(yōu)點。

特點：這種放大器的直流工作點非常穩(wěn)定，放大器的增益取決于元件的參數(shù)，反相交流放大器的放大倍數(shù)為；同相交流放大器的放大倍數(shù)為。5.3集成運算放大器高輸入電阻交流放大器如圖所示。

（4）集成運放正弦波振蕩器

用集成運放可組成性能優(yōu)良的正弦波振蕩器。圖示為RC文氏電橋振蕩器。5.3

集成