集成运算放大器的基础知识 图解.pptVIP

6.1集成运算放大器的基本知识 知识分布网络 集成运算 放大器 理想集成运放的参数 理想集成运放工作特性 基本组成 理想运放 6.1.1集成运放的基本组成 如图6-2所示。 输入级：一般采用差分放大电路以抑制零点漂移。 中间级：一般采用共发射极放大电路，提供足够高的电压放大倍数。 输出级：一般采用互补射极输出器组成的对称电路，以改善带负载能力。 偏置电路：为各级电路提供静态工作点a) 园壳式b) 双列直插式c) 扁平式图6-3 集成电路的外形121341213412134 集成运放从外型上看有双列直插式、园壳式、扁平式。图6-3 是部分集成电路的外形图(管脚的排列为从标志起逆时针数1，2，3，4……。) a) 园壳式 b) 双列直插式 c) 扁平式 图6-3 集成电路的外形 1 21 3 4 1 21 3 4 1 21 3 4 集成运放由输入级、中间级、输出级和偏置电路组成。 集成运算放大器的图形符号为图6-4示。 图中“＋”表示同相输入端，输出信号与同相输入端输入信号相位相同；“－”表示反相输入端，输出信号与反相输入端输入信号相位相反。表示信号输出端。箭头的指向为放大器的传输方向；表示放大器的放大倍数。 （6-1） 图6-4 运算放大器的图形符号 6.1.1集成运放的基本组成 6.1.2理想集成运放 开环差模电压放大倍数 →∞ 差模输入电阻 →∞ 输出电阻 = 0 共模抑制比 →∞ 理想集成放大器的图形符号为图6-5所示，其中∞代表理想放大器的放大器的放大倍数为无穷大。 图6-5 理想集成放大器的图形符号 1 理想集成运放的主要参数 6.1.2理想集成运放 2理想集成运放工作特性 图6-6 集成运放的电压传输特性 实际集成运放 理想集成运放 6.1.2理想集成运放 2理想集成运放工作特性 图6-6为实际集成运放和理想集成运放的电压传输特性。传输特性分为线性区和非线性区。 1）线性区 当集成运放输入信号很微小时，集成运放输出信号随输入信号变化线性变化，其比值为集成运放的电压放大倍数。集成运放工作在线性状态。一般电路引入强度负反馈时才可保证集成运放工作在线性区。 集成运放工作在线性区时有两个重要特征： (1)虚短：输入信号很微小，近似为0，两输入端电位近似相同， ,近似为短路，称为“虚短” (2) 虚断： 集成运放工作在线性区时，由于输入阻抗很高近似为∞，输入电流,两输入端相当于断开，称为“虚断”。 “虚短”与虚断”是分析运算放大器的线性应用的重要依据。 2）非线性区 集成运放开环状态时工作在非线性区，输出电压为最大饱和值：+ 或 - ，不随输入电压变化。 6.2集成运算放大器的应用 知识分布网络 集成运放的应用 加法运算 比例运算 减法运算 除法运算 线性应用 非线性应用 微分运算 积分运算 电压比较器 同相输入 反相输入 6.2.1集成运算放大器的线性应用 1.比例运算 1）反相输入 反相输入放大电路如图6-7所示。 输入信号 经电阻R1送到反相输入端，同相输入端经RP接地。为反馈电阻，构成电压并联负反馈组态。图中电阻RP 称为直流平衡电阻，以消除静态时集成运放内输入级基极电流对输出电压产生影响，进行直流平衡。 6.2.1集成运算放大器的线性应用 1.比例运算 2) 同相输入 如图6-8所示。输入信号经电阻送到同相输入端。 由“虚短”、“虚断”性质可知： ∴ （6-5） 输出电压与输入电压同相，且成比例，故称为同相比例运算。 当 或 , （6-6） 称为电压跟随器，电路如图6-9所示。 图6-9 电压跟随器 6.2.1集成运算放大器的线性应用 2.其他几种运算 集成运放其它几种运算应用如表6-2所示，用“虚短”“虚断”概念，同样可分析出结论. 6.2.1集成运算放大器的线性应用 2.其他几种运算 6.2.2集成运算放大器的非线性应用 集成运放在开环状态时，一般工作在非线性区。可做电压比较器使用。 图6-14(a) 为电压比较器电路及电压传输特性, 当 当 通过输出电压的正负可显示两输入端电位的关系，实