电子技术非电类第3版荣雅君电子课件第4章节成运算放大器.ppt

1．输入级 与信号源相连，采用差分放大电路，具有同向和反向两个输入端。具有对称性好、输入电阻高、有效减小零点漂移、抑制干扰信号等优点，因此可以有效放大有用信号。 2．中间级 完成电压放大，为整个电路提供足够大的电压放大倍数。一般采用一级或多级共射级放大电路，或者集电极电阻用晶体管恒流源代替。 3.输出级 输出级与负载连接，主要作用是提供足够的输出功率（即足够大的电流和电压）以驱动负载工作。要求其输出电阻低，带负载能力强。一般由射级输出器或互补对称电路构成。 4．偏置电路 为整个电路提供稳定的和合适的静态工作偏置电流，决定各级电路的静态工作点。偏置电路是由各种恒流源电路组成。 5.辅助环节 如过载保护电路，可以防止输出电流过大时将运放烧坏。 通用型模拟集成运放μA741（对应国产型号F007）的性能好，价格便宜，是目前使用最为普遍的集成运放之一。 1. 开环电压放大倍数（开环电压增益）Aod 在输出端开路，无外接反馈电路时，两个输入端加电压输入信号，集成运放工作在线性区，此时测出的差模电压放大倍数，称为开环差模电压放大倍数，简称开环电压放大倍数，一般用分贝表示。 Aod 决定了运放的运算精度，是最重要的参数之一。 2. 开环差模输入电阻rid 它指的是集成运放加入差模信号时的开环等效输入电阻，表征了输入级从信号源取用电流的大小，其值越大越好。 3. 开环输出电阻ro 它指的是没有外接反馈电路时，输出级的输出电阻。表征了集成运放带负载的能力，其阻值越小越好。 4. 输入失调电压uio 理想的集成运放，当输入信号为零时，一般输出电压也为零，但是实际的集成运放中，当输入电压为零时，输出电压不等于零，为使输出电压为零，须在输入端加补偿电压，该补偿电压就称为输入失调电压。它表征了输入级差分对管（或）不对称的程度，一般在毫伏级。 5. 最大输出电压UOM 能使输出电压和输入电压保持不失真关系的最大输出电压。 6. 共模抑制比KCMRR 它表示集成运放的差模放大倍数 和共模电压放大倍数 之比的绝 对值，即： 或可以表示成分贝的形式： （dB） KCMRR 越大，说明运算放大器抑制共模信号的性能越好，输入级采用差动放大电路，一般为70~130dB. 7.最大共模输入电压 是指运放正常放大差模信号的条件下，所能承受的共模输入电压的最大值。 8.其他参数 如最大差模输入电压、最大输出电流、输入失调电流、温度漂移、静态功耗等，它们的意 义比较容易理解，可参照相关资料。 （1）集成运放线性工作特点：如果集成运放工作在线性区，有两条重要而普遍适用的结论： 集成运放两个输入端的电压近似相等，即 u+≈ u- 。 如果集成运放反相端有信号输入时，同相输入端接“地”，即 ，由“虚短”现象可知，反相输入端的电位接近“地”电位，即反相输入端是一个不接“地”的“地”电位，通常称为“虚地”。 流进集成运放两个输入端的电流近似等于零，即 i+＝i-≈0 。 由于集成运放开环差模输入电阻很高（理想时∞），输入回路相当于断路，故从两个输入端流入的电流可以忽略不计，如同这两端被断开一样，但实际并不是真的断开，这种现象称为“虚断”。 理想的集成运放无论工作在线性区还是非线性区，“虚断”现象总是存在的。 1） 2）集成运放两个输入端电压u+与 u－不一定相等，即“虚短”的结论不一定成立。 3）集成运放输入电流仍等于零。尽管两个输入端电压不等，但因为理想运放的 ，因此仍可认为此时的输入电流等于零，即“虚断“现象仍然存在。 [思考题] 1.集成电路的主要特点是什么？ 2.什么叫“虚短”和“虚断”？ 3.理想运算放大器工作在线性区 和非线性区各有何特点？分析方法有何不同？ 4.运算放大器理想化的主要条件是什么？ 要使运算放大器工作在线性区，为什么通常要引 入深度电压负反馈？ [思考题] 1.什么叫“虚地”？在本节5种基本运算电路中， 哪些电路存在虚地？如果集成运算放大器的同 相输入端接“地”，反