電路與電子技術(shù)簡明教程 課件 第7章 集成運算放大器

《電子技術(shù)基礎(chǔ)》[負反饋放大電路]目錄理想運算放大器的特點第一節(jié)理想運算放大器1.集成電路概念集成電路(Integratedcircuit縮寫為IC)把晶體管、電阻、等元器件及連線都做在同一硅片上，稱為集成電路。特點：是體積小、重量輕、性能好、功耗低、可靠性高。理想運算放大器2.集成電路分類集成電路分類：按集成度可分為：小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。按性能可分為：通用型和專用型兩大類。按電路功能可分為：模擬集成電路和數(shù)字集成電路。模擬集成電路又分集成運放放大電路、集成功率放大電路和集成穩(wěn)壓電路等多種。理想運算放大器3.集成運算放大電路（簡稱集成運放）

集成運放有兩個輸入端，主要用來進行信號放大、運算。因此稱為集成運算放大器。應(yīng)用：對各種模擬信號進行比例、加法、減法、乘法、除法、微分、積分等等的運算。理想運算放大器3.集成運算放大電路（簡稱集成運放）

組成：一般由輸入級、中間級、輸出級和偏置電路四部份組成。集成運算放大電路的框圖理想運算放大器4.集成運放電路F007集成運放電路F007電路原理圖特點：集成運放有兩個輸入端，采用一種特殊電路抑制干擾和溫漂。（1）集成運放電路F007電路原理圖理想運算放大器4.集成運放電路F007輸入級偏置電路中間級輸出級+

uouid輸入級：有兩個輸入端。差分電路，大大減少溫漂。中間級：采用有源負載的共發(fā)射極電路，增益大。輸出級：

要求帶負載能力強。偏置電路：鏡像電流源，微電流源。（2）F007各部分主要功能F007組成框圖理想運算放大器4.集成運放電路F007實物圖：集成運放F007的外形常見的為圓殼式，共有8個腳，如圖F007實物圖所示。習慣用符號國家標準符號直流電源接法電路符號:un為反相輸入端，up為同相輸入端，uo為輸出端。F007實物圖F007引腳功能圖引腳圖：引腳2、3分別為反相和同相輸入端，6為輸出端，7、4分別接正、負直流電源，1、5兩端之間接調(diào)零電位器。

（3）F007實物圖及引腳功能和電路符號理想運算放大器5.理想運算放大器開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aod：無外加反饋回路的差模放大倍數(shù)。理想：∞；實際值：一般在105

107之間。輸出電阻ro:實際：ro

=幾-幾十。共模抑制比KCMMR：引腳2、3分別為反相和同相輸入端，6為輸出端，7、4分別接正、負直流電源，1、5兩端之間接調(diào)零電位器。差模輸入電阻rid:實際：ri>1M,有的可達100M以上。（1）理想集成運放的主要條件理想運算放大器5.理想運算放大器虛短：在線性工作區(qū)，由于uo為有限值，對于理想運放AOd＝∞，因而凈輸入電壓u＋－u－＝0。即u＋=u－，即運放的兩個輸入端雖然沒有短路，卻具有與短路相同的特征，稱為兩個輸入端“虛短路”，簡稱“虛短”。（2）理想集成運放的特點（線性區(qū)）虛斷：由于輸入電阻為無窮大，所以流入理想運放兩個輸入端的輸入電流i＋＝i－

≈0。即理想集成運放的兩個輸入端雖然沒有斷路，卻具有與斷路相同的特征，簡稱“虛斷”。理想運算放大器5.理想運算放大器非線性區(qū)：理想運放工作在開環(huán)狀態(tài)（即沒有引入反饋）或正反饋狀態(tài)下。Aod或Au等于∞。運放的輸出電壓uo也將是∞，∞的電壓值超出了運放輸出的線性范圍，這使得運放電路進入非線性工作區(qū)。（2）理想集成運放的特點（非線性區(qū)）理想集成運放傳輸特性電壓傳輸特性曲線：輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系特性曲線uo=f（ui），稱為運放的電壓傳輸特性曲線理想運算放大器小結(jié)1.集成電路概念。2.理想運算放大器的特點?！峨娮蛹夹g(shù)基礎(chǔ)》[負反饋放大電路]目錄基本運算電路第二節(jié)理想運算放大器1.基本運算電路應(yīng)用（1）各種運算電路：比例、加、減、乘、除、積分、微分等運算。（2）信號處理電路：正弦波和方波、三角波等非正弦波的產(chǎn)生電路。理想運算放大器2.運算電路反相比例運算電路構(gòu)成

_+

+

RFR1R2uiuoi1iFib-ib+由輸入電壓ui通過電阻R1加在運放的反相輸入端。反相比例運算電路實例圖

同相輸入端通過R2接地，電阻R2稱為電路的平衡電阻。反饋電阻（1）反相比例運算電路理想運算放大器1.降低電路的放大倍數(shù)2.運算電路反相比例運算電路性能分析

_+

+

RFR1R2uiuoi1iFib-ib+由兩個分析依據(jù)“虛短”“虛斷”i1=iF+

ib-=iF,ib-=0

ib+=0u+=0

u－=u+=0電壓放大倍數(shù)虛地點反相比例運算電路實例圖

（1）反相比例運算電路理想運算放大器1.降低電路的放大倍數(shù)1.基本運算電路（2）同相比例運算電路同相比例運算電路實例圖

_+

+

RFR1R2uiuoiFi1由輸入電壓ui通過電阻R2加在運放的同相輸入端反相輸入端通過R1接地。同相比例運算電路構(gòu)成

理想運算放大器1.降低電路的放大倍數(shù)2.運算電路同相比例運算電路性能分析

由兩個分析依據(jù)“虛短”“虛斷”ui=u－=

u+

i+=i-=0

u－=u+同相比例運算電路實例圖

（2）同相比例運算電路_+

+

RFR1R2uiuoiFi1電路分析可知ii=if，故理想運算放大器1.降低電路的放大倍數(shù)2.運算電路同相比例運算電路之電壓跟隨器。同相比例運算電路實例圖

（2）同相比例運算電路若R1開路或Rf=0，則Auf=1。理想運算放大器1.降低電路的放大倍數(shù)2.運算電路反相加法運算電路實例圖

（3）加法（求和）運算電路由兩個分析依據(jù)“虛短”“虛斷”u-=u+=0i+=i-=0電路分析可知if

=ii1+ii2，將u-

=0代入可得當選取R1=R2=Rf時為了使運算放大器兩個輸入端的對稱，通常選取R3=R1//R2//Rf由理想運算放大器1.2.運算電路三項加法求和運算電路實例圖

（3）加法（求和）運算電路反相輸入端再增加1個輸入信號ui3構(gòu)成了三項的反向之和運算電路。增加輸入信號ui3為了使運算放大器兩個輸入端對稱，通常選取R4=R1//R2//R3//Rf同理，輸入和輸出的關(guān)系為：理想運算放大器1.降低電路的放大倍數(shù)2.運算電路減法運算電路構(gòu)成

減數(shù)通過電阻R1加在運放的反相輸入端。減法運算電路實例圖

（4）減法運算電路反饋電阻被減數(shù)通過電阻R2加在運放的同相輸入端。電路實現(xiàn)減法運算。理想運算放大器1.降低電路的放大倍數(shù)2.運算電路由兩個分析依據(jù)“虛短”“虛斷”i