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第5章 运算放大器 5.1 运算放大器概述 运放图例 运放图例 μA741封装图 5.2 运算放大器构成的比例器 5.3 运算放大器典型电路分析 5.3 运算放大器典型电路分析 分析方法：节点电压法 采用概念：“虚短”，“虚断”，“虚地” 避免问题：对含有运放输出端的节点不予列方程 求解次序：由最末一级的运放输入端开始，逐渐前移 例1：电路如图所示，求uo/ui。 5.3 运算放大器典型电路分析 5.3 运算放大器典型电路分析 解： 由“虚地”： 对4节点： 对2节点： 整理并消去中间变量得： 5.3 运算放大器典型电路分析 5.3 运算放大器典型电路分析 例2：电路如图所示，试求电压传输比u2/u1 + _ + _ R R + _ . R1 u1 b a . . u2 + _ R2 c 5.3 运算放大器典型电路分析 例3：电路如图所示，试求电压传输比u2/u1 + _ + _ R5 . R6 . R4 . . R3 + _ . . . . . R1 u1 d b a u2 + _ R2 . c 5.3 运算放大器典型电路分析 解： 由“虚短”： 对a点，由“虚断”可得： 对b点，由“虚断”可得： 对c点，由“虚断”可得： 5.3 运算放大器典型电路分析 若需要求流过R1的电流i1，则有： 若需求u1两端看进去的等效电阻，则有： 5.3 运算放大器典型电路分析 例4：电路如图所示，试求电流i，输入电阻Ri + _ R2 + _ R1 ui b a d R1 c R1 R1 + - R1 e ii i 例5：求电压传输比 5.3 运算放大器典型电路分析 解： 由“虚地”： 对a点： “虚断”（因 自导纳不考虑） 5.3 运算放大器典型电路分析 对c点： : “虚断” 比例器 5.3 运算放大器典型电路分析 例6：R= 1Ω, C= 1F, 求传输电压比 5.3 运算放大器典型电路分析 解： 由“虚短”： 对b点： “虚断” （分压器原理） 5.3 运算放大器典型电路分析 对a点： , “虚断” 对c点： 二阶低通滤波器 5.3 运算放大器典型电路分析 电 路 5.1 运算放大器的概述 5.2 运算放大器构成的比例器 5.3 运算放大器典型电路的分析 运算放大器（运放）是一种多端集成电路，它的电压放大倍数（电压增益）很高。运放通常由数十个晶体管和一些电阻构成。早期，运放用来完成模拟信号的求和、微分和积分等运算，故称为运算放大器。 现在已有上千种不同型号的集成运放。运放是一种价格低廉、用途广泛的电子器件。它的应用已远远超过运算的范围。它在通信、控制和测量等设备中得到了广泛应用。如用于各种测量电路、音响电路、有源滤波器、电压比较器、恒流源、加（减）法器、桥式传感器放大电路等等。 5.1 运算放大器概述 5.1 运算放大器概述 5.1 运算放大器概述 5.1 运算放大器概述 空脚 正电源输入端 负电源输入端 输出端 失调调零端 失调调零端 反相输入端 同相输入端 /，/Index.htmlLM358 LM2902 运放器件的电气图形符号如图(a)所示。u-、u+和uo分别表示反相输入端、同相输入端和输出端相对接地端的电压。ud=u+-u-称为差模输入电压。 1、运算放大器简介 5.1 运算放大器概述 5.1 运算放大器概述 + _ 运放工作在直流和低频信号的条件下，其输出电压与差模输入电压的典型转移特性曲线uo=f(ud)如图示。该曲线有三个明显的特点： （1）uo和ud有不同的比例尺度：uo用V; ud用mV。 2、运算放大器的转移特性曲线 5.1 运算放大器概述 （2） 在输入信号很小(|ud|?)的区域内，曲线近似于一条很陡的直线，即uo=f(ud)?Aud。该直线的斜率与A=uo/ud成比例，A称为开环电压增益，其量值可高达105～108。工作在线性区的运放是一个高增益的电压放大器。 （3）在输入信号较大(|ud|?)的区域，曲线f(ud)饱和于uo=?Usat。Usat称为饱和电压，其量值比电源电压低2V左右，例如E+=15V, E-=-15V，则+Usat=13V,-Usat =-13V左右。工作于饱和区的运放，其输出特性与电压源相似。 5.1 运算放大器概述 3、运算放大器的等效电路 + + + + - - - - u0 R0 Ri u1 u2 A(u2-u1) a b 实际运算放大器输入电阻Ri很大，