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下一页 总目录 章目录 返回 上一页 第4章 集成运算放大器 4.1 通用型集成运算放大器的结构及特点 4.2 集成运算放大器简介 4.4 理想运算放大器及其分析特征 4.5 专用集成运算放大器简介 4.3 运算放大器的主要技术指标 1. 了解集成运放的基本组成及主要参数的意义。 2. 理解运算放大器的电压传输特性，理解理想 运算放大器并掌握其基本分析方法。 本章要求 第17章 集成运算放大器 4.1 通用型集成运算放大器的结构及特点 集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。是发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电路。 4.1.1 集成电路结构 输入级：输入电阻高，能减小零点漂移和抑制干扰信号，都采用带恒流源的差放 。 中间级：要求电压放大倍数高。常采用带恒流源的共发射极放大电路构成。 输出级：与负载相接，要求输出电阻低，带负载能力强，一般由互补对称电路或射极输出器构成。 电路参数一致性好，适用于构成差分放大电路。 用有源器件代替无源器件。 采用复合结构的电路。 级间采用直接耦合方式。 用三极管的发射结代替二极管。 4.1.1 集成电路特点 集成电路分类 按功能分，可分为： 数字集成电路 模拟集成电路 输入量和输出量为高、低电平，且具有一定逻辑关系的电路。 数字集成电路以外的集成电路统称为模拟集成电路。 最典型的：集成运算放大器（简称集成运放：Integrated Operation Amplifier） +UCC –UEE uo u– u+ 4. 2 集成运算放大器简介 集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。是发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电路。 4. 2.2 通用集成运算放大器的简化电路 +UCC –UEE uo u– u+ 输入级 中间级 输出级 同相 输入端 输出端 反相 输入端 输入级：输入电阻高，能减小零点漂移和抑制干扰信号，都采用带恒流源的差放 。 中间级：要求电压放大倍数高。常采用带恒流源的共发射极放大电路构成。 输出级：与负载相接，要求输出电阻低，带负载能力强，一般由互补对称电路或射极输出器构成。 4. 2.2 通用集成运算放大器的简化电路 4.2.3 通用集成运算放大器741 通用型集成运放引脚图 几种集成运放实物图 通用型集成运放引脚图 4. 3 运算放大器的主要技术指标 1. 最大输出电压 UOPP 能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。 2. 开环差模电压增益 Auo 运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。 Auo愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。 6. 共模输入电压范围 UICM 运放所能承受的共模输入电压最大值。超出此值，运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。 愈小愈好 3. 输入失调电压 UIO 4. 输入失调电流 IIO 5. 输入偏置电流 IIB +VCC -VEE N P uN uP O uO iN iP A - + 集成运放的符号 反相输入端 同相输入端 这两个电压有时画有时不画，无所谓！ 输入与输出的关系： 当ui从反相输入端输入时，uo与ui反相； 当ui从同相输入端输入时，uo与ui同相； O Au + - P N 4. 4 理想运算放大器及其分析特征 4.4.1 理想运放的性能指标 (1) Auo ? ? ， (2) Ro? 0， (3) Rid ? ? ， (4) KCMR? ?， 1. 理想化参数： uo + u+ u– +UCC –UEE – uo + + ? u+ u– +UCC –UEE – ? 4. 4 理想运算放大器及其分析特征 4.4.1 理想运放的性能指标 Auo ? ? ， rid ? ? ， ro? 0 ， KCMR? ? 2. 电压传输特性 uo= f (ui) 线性区： uo = Auo(u+– u–) 非线性区： u+ u– 时， uo = +Uo(sat) u+ u– 时， uo = – Uo(sat) +Uo(sat) u+– u– uo –Uo(sat) 线性区 理想特性 实际特性 饱和区 O 1. 理想化参数： uo + u+ u– +UCC –UEE – 4.4.2. 理想运放工作在线性区的特点 因为 uo = Auo(u+– u– ) 所以(1) 差模输入电压约等于 0 即 u+= u– ,称“虚短” (2) 输入电流约等于 0 即 i+= i– ? 0 ,称“虚断” 电压传输特性 Auo越大，运放的 线性范围越小，必