模拟电子技术208414.ppt

* 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 要 点：（1）运算放大器的两个工作区即线性区和非线性区的特点。 （2）理想运放的两个基本特性即“虚短”和“虚断”。 （3）同相输入放大电路、反相输入放大电路的画法、输出电压v0和输入电压vi的关系及其应用（求差电路、仪用放大器、求和电路、积分和微分电路。） 集成运算放大器是一种电子器件，它是采用一定制造工艺将大量半导体三极管、电阻、电容等元件及它们之间的连线制造在同一小块单晶硅的芯片上，并具有一定功能的电子电路。它的类型很多，电路也不一致，但在电路的结构上有共同之处。 2.1 集成电路运算放大器 1. 集成电路运算放大器的内部组成单元 图2.1.1 集成运算放大器的内部结构框图 输入级：由差分放大电路组成，利用它的电路对称性可以提高整个电路的性能。差分放大电路的电路特性将在第6章中学习。 1. 集成电路运算放大器的内部组成单元 图2.1.1 集成运算放大器的内部结构框图 中间级：为电压放大级，主要作用是提高电压增益，它可由一级或多级放大电路组成。 1. 集成电路运算放大器的内部组成单元 图2.1.1 集成运算放大器的内部结构框图 输出级：为功率放大电路，电压增益为1，但能为负载提供一定的功率，有关功率放大电路的内容将在第8章学习。 1. 集成电路运算放大器的内部组成单元 图2.1.1 集成运算放大器的内部结构框图 偏置电源：电路有两个电源V+和V_供电。采用的电流源电路将在第6章中学习。 1. 集成电路运算放大器的内部组成单元 图2.1.1 集成运算放大器的内部结构框图 集成运放电路有两个输入端P和N，一个输出端O，三端的电压分别用vP、 vN和vO表示。 P、N 两端分别称为同相输入端和反相输入端。 1. 集成电路运算放大器的内部组成单元 图2.1.2 运算放大器的代表符号 （a）国家标准规定的符号 （b）国内外常用符号 本书采用图（b）所示的国内外常用符号。符号中的三角形表示信号从左（输入端）向右（输出端）传输。 2. 运算放大器的电路模型 图2.1.3 运算放大器的电路模型 根据第1章放大电路模型的有关知识，将运算放大器看作一个简化的具有端口特性的标准器件。因此，可以一个包含输入端口、输出端口和供电电源的电路模型来代表。 2. 运算放大器的电路模型 图2.1.3 运算放大器的电路模型 通常： 开环电压增益 Avo的?105 （很高） 输入电阻 ri ? 106Ω （很大） 输出电阻 ro ? 100Ω （很小） vO＝Avo(vP－vN) （ V－＜ vO ＜V＋ ） 电源是运放内部电路运行所必需的能源，电路模型中的输出电压VO不可能超越正、负电压的电压值。 2. 运算放大器的电路模型 当Avo(vP－vN) ?V＋ 时 vO＝ V＋ 当Avo(vP－vN) ? V-时 vO＝ V- 电压传输特性（表明输出电压和输入电压的关系曲线） vO＝ f (vP－vN) 线性范围内 vO＝Avo(vP－vN) Avo——斜率 作业 P 46 2.1.2 理想：ri≈∞ ro≈0 Avo→∞ vo＝Avo(vp－vn) 2.2 理想运算放大器 1. vo的饱和极限值等于运放的电源电压V＋和V－ 2. 运放的开环电压增益很高 若（vP－vN）＞0 则 vO= +Vom=V＋ 若（vP－vN）＜0 则 vO= –Vom=V－ 3. 若V－ vO V＋  则 （vP－vN）?0 4. 输入电阻ri的阻值很高  使 iP≈ 0、iN≈ 0 5. 输出电阻很小， ro ≈ 0 图2.2.1 运放的简化电路模型 2.3 基本线性运放电路 本节讨论同相输入和反相输入两种最基本的放大电路，许多由运放组成的功能电路都是在这两种放大电路的基础上组合演变而成的。在分析运放组成的各种应用电路时，其中的运放均视为理想运放。 2.3.1 同相放大电路 （a）电路图 （b）小信号电路模型 图2.3.1 同相放大电路 1. 基本电路