运算放大电路ppt演示文稿.ppt

理论学习 课程导学 自我测试 本章知识结构图 本章教学要求 正确理解集成运放的组成结构及各组成部分的作用；掌握运放的电路模型以及理想运放的特点；熟练掌握“虚短”、“虚断”“虚地”概念；熟练掌握各类差基本线性运大电路和运算电路。 本章重点难点 1．集成电路运算放大器的基本组成 集成电路运算放大器的实质是高电压增益、高输入电阻和低输出 电阻的多级直接耦合放大电路。通常由输入级、中间级、输出级以及 偏置电路组成。 输入级通常采用恒流源式的差分式放大电路，通过发挥集成运放 内部参数匹配性好的特点，降低零点漂移、温度漂移；采用恒流源引 入共模负反馈，抑制共模信号，提高共模抑制比。 中间级又称电压放大级，其主要任务是提供足够大的电压增益， 向输出级提供大的推动电流，因此通常由共射放大电路组成。 输出级一般不要求提供高的电压放大倍数，而要求向负载提供足 够大的输出电流。通常输出级采用电压跟随器或互补对称的电压跟随 器。 偏置电路起到为输入级、中间极和输出级提供偏置电流，确定各 级静态工作点以及在放大电路中充当有源负载的作用。偏置电路主要 由电流源电路组成，常用的有镜像电流源、比例电流源和微电流源等 ，前两者提供的偏置电流较大，后者则可产生较小的偏置电流，适用 于输入级偏置电路。 2．集成运算放大器线性应用电路 集成运算放大器实际上是高增益直耦多级放大电路，它实现线性 应用的必要条件是引入深度负反馈。此时，运放本身工作在线性区， 两输入端的电压与输出电压成线性关系，各种基本运算电路就是由集 成运放加上不同的输入回路和反馈回路构成。在分析由运放构成的各 种基本运算电路时。 注意：不同的输入方式（同相或反相）和负反馈这两个基本点。 3．理想集成运放工作在线性区的两大特点 理想集成运放工作在线性区时，存在两个重要特征“虚短”和“虚断 ”。 “虚断”和“虚短”是分析集成运放构成的各种线性电路的重要依据。 “虚短”是指在理想情况下，两个输入端的电位相等，就好像两个输 入端短接在一起，但事实上并没有短接，称为“虚短”。虚短的必要条 件是运放引入深度负反馈。 “虚断”是指在理想情况下，流入集成运算放大器输入端电流为零。 这是由于理想运算放大器的输入电阻无限大，就好像运放两个输入端 之间开路。但事实上并没有开路，称为“虚断”。 第二章 运算放大电路 2.1 集成电路运算放大器 2.2 理想运算放大器 2.3 基本线性运放电路 2.4 同相输入和反相输入放大电路及其应用 真空 器件 半导体 器件 集成电路 大规模 集成电路 集成电路的分类 1.按功能分类： 数字集成电路、模拟集成电路 2.按构成有源器件的类型分类： 双极型、单极型 3.按外形分类： 双列直插式、圆壳式、扁平式 4.按类型分类： 集成运算放大器、集成功率放大器、 集成比较器、集成稳压器等等 2.1 集成电路运算放大器 输入级 中间级 输出级 偏置电路 2.1 集成电路运算放大器 实质： 集成运放是具有高放大倍数的多级直接耦合放大电路。 对集成电路的多项性能起决定性作用 提供足够大的电压放大倍数，要求： ①具有较高的电压放大倍数； ②具有较大的输入电阻，减小对前级的影响； ③向输出级提供大电流。 ①提供足够大的输出功率； ②具有较大的输入电阻，减小对前级的影响； ③具有较小的输出电阻，提高带负载能力; ④电压增益为1。 ①为输入级、中间级、输出级提供合适的偏置电流，以确定各级静态工作点; ②作为有源负载，提高放大电路的电压增益。 一. 内部组成单元 反相输入端 N 同相输入端 P O 输出端　 二. 运算放大器的代表符号 “+”对应的端子——同相输入端，即此端输入信号，将在输出端 得到一个与输入信号同相位的输出信号； “-”对应的端子——反相输入端，即此端输入信号，将在输出端 得到一个与输入信号反相位的输出信号。 输入端P（同相输入端）、N（反相输入端）和输出端O的电压分别为vP、vN、vO。 三. 运算放大器的电路模型 将运算放大器看作具有端口特性的标准器件，用包含输入端口、输出端口、供电电源端的