电子技术基础(第五版)康华光02运算放大器.pptxVIP

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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

路的其他应用

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集成电路

集成电路——把整个电路中的元器件及其连接导线制造在一块半导体基片上，构成特定功能的电子电路。

集成运算放大器是发展最早、应用最广泛的一种集成电路。

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集成运算放大器——具有很高开环放大倍数的多级放大电路。

2.1集成电路运算放大器

P

N

O

V+

V-

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集成运放的符号

反相输入端

同相输入端

输出端

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运算放大器的电路模型

运算放大器的电路模型

——开环电压增益

——输入电阻

——输出电阻

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通常：

开环电压增益

Avo105（很高）

输入电阻

ri106Ω（很大）

输出电阻

ro100Ω（很小）

运算放大器的电路模型

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电压传输特性vo=f(vi)

线性区：

vo=Avo(vP-vN)

饱和区：

当Avo(vP-vN)V+时

vO=+Vom=V+

当Avo(vP-vN)V-时

vO=-Vom=V-

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解：

输入电压的最小幅值

例：

电路如图所示，运放的开环电压增益，输入电阻，输出电阻，电源电压

。求运放输出电压为饱和值时输入电压的最小幅值

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2.2理想运算放大器

为简化分析，可把实际的运算放大器看作是理想的运算放大器。

理想运放的主要条件:

开环电压放大倍数：Avo→∞

开环输入电阻：ri→∞

开环输出电阻：ro→0

输出电压的极限值等于运放的电源电压：+Vom≈V+

-Vom≈V-

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1.线性区

vp=vn

=0

称为虚短。

称为虚断。

加负反馈时

理想运放的特性

O

理想特性

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理想运放的特性

2.饱和区

开环或加正反馈时

vO=V+

(2)当vp＜vn时，

vO=V-

(1)当vp＞vn时，

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2.3.2反相放大电路

2.3.1同相放大电路

基本线性运放电路

添加标题

添加标题

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2.3.1同相放大电路

1.基本电路

电路图

小信号等效电路模型

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几项技术指标的近似计算

电压增益Av

根据虚短和虚断的概念有

输出与输入同相

（可作为公式直接使用）

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（2）输入电阻Ri

输入电阻定义

根据虚短和虚断有

vi＝vp，ii＝ip≈0

所以

（3）输出电阻Ro

Ro→0

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电路图

3.电压跟随器

根据虚短和虚断有

vo＝vn=vp＝vi

当R1=或R2=0时，

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电压跟随器的作用

无电压跟随器时

负载上得到的电压

有电压跟随器时

ip=0，vp＝vs

根据虚短和虚断有

vo＝vn=vp＝vs

例：

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2.3.2反相放大电路

电路图

1.电路结构

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2.几项技术指标的近似计算

（1）电压增益Av

根据虚短和虚断的概念有

（可作为公式直接使用）

“虚地”

输出与输入反相

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输入电阻Ri

输出电阻Ro

Ro→0

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2.4.1求差电路

同相输入和反相输入放大电路的其他应用

2.4.3求和电路

2.4.2仪用放大器

2.4.4积分电路和微分电路

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2.4.1求差电路

利用差分式电路以实现求差运算

当vi1单独作用时,

利用叠加原理：

可看作是反相放大电路

当vi2单独作用时,

可看作是同相放大电路

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当

则

若继续有

则

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一种高输入电阻的差分电路

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2.4.2仪用放大器

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2.4.3求和电路

根据虚短、虚断，并列N点的KCL方程，得：

若

则有

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可得

输出再接一级反相电路

#2022

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2.4.4积分电路和微分电路

式中，负号表示vO与vI在相位上是相反的。

（积分运算）

根据虚短、虚断：

一、积分电路

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当vI为阶跃电压时，有：

积分饱和

V-

vI=VI0

vI=–VI0

VI

–VI

线性积分时间

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根据虚短、虚断：

（微分运算）

二、微分电路

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当vI为阶跃电压时，有

O

vO

t

O

vI

t

VI

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本章要求

作业：习题、、

了解集成运放的内部结构、电路模型和性能特点，理解其电压传输特性，掌握理想运放的特点；

熟悉常用的信号运算电路；

熟练掌握运用“虚短”和“虚断”分析线