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第16章 集成运算放大器 本章要求 优点：体积小，重量轻，功耗低，可靠性 高，价格便宜。 分类1：SSI，MSI，LSI，VLSI。 分类2：数字集成电路，模拟集成电路。 模拟集成电路：集成运算放大器，集成功率放大器，集成稳压电源，集成A/D、D/A转换器等。 各级之间采用直接耦合，不采用电容元件，大多采用外接电容器。 输入级采用差分放大电路，温度漂移很小。 采用晶体管恒流源代替电阻。 集成电路中的二极管都采用晶体管构成。 最大输出电压 Uopp； 开环电压放大倍数 Auo； 输入失调电压 UIO； 输入失调电流 IIO； 输入偏置电流 IIB； 共模输入电压范围 UICM。 集成运算放大器具有开环电压放大倍数高、输入电阻高（几兆欧以上）、输出电阻低（约几百欧）、漂移小、可靠性高、体积小等主要特点，所以它已经成为一种通用器件，广泛而灵活地应用于各个技术领域中。 在选用集成运算放大器时，就像选用其他电路元件一样，要根据它们的参数说明，确定适用的型号。 输出信号满足 ； 输入端不取电流（“虚断”） ； 两个输入端子的信号关系满足 “虚短” ； “接地”与“虚地”。 两个输入端的电流为零 ； 当 时， ； 当 时， 。 P99--例16.1.1 F007运放的正负电源电压为±15V，开环电压放大倍数 Auo = 2×105， ±Uo(sat) = ±13V。今有以下几种输入电压，试求出输出电压的大小及极性。 (1) u+ = +15μV, u- = -10μV ； (2) u+ = -5μV , u- = +10μV； (3) u+ = 0 V , u- = + 5 mV； (4) u+ = +5 mV , u- = 0 V 。 (6) 反相加法器 _ + ? + ? R R R ui2 uo R2 ui1 取R2= R// R//R Au= RF R1 1+ uo = Au u+ =( )( + ) RF R1 1+ R22 R21 + R22 ui1 R21 R21 + R22 ui2 取R21//R22=RF//R1 当R21 = R22 时, uo = ( ) (ui1 + ui2) RF R1 1+ 1 2 R1 RF + + u i1 uo R21 R22 ui2 - u+ _ + ? + ? RF R1 RP ui uo (7) 同相求和运算电路 (8) 微分运算电路 u-= u+= 0 u i － + + uo RF R2 i1 iF C1 ib- =0 t ui 0 t uo 0 例： , 求uo 。 u i － + + uo R R2 i1 iF C 90° 当ui为方波信号时，uo为尖脉冲电压。 t ui 0 t uo 0 T/2 T 满足： (9) 积分运算电路 i1 iF u i - + + R1 R2 CF uo uc ib+ =0 ib- =0, -CF duo dt ui R1 = u-= u+= 0 反相积分器：如果u i=直流电压U(阶跃信号), 输出将反相积分，经过一定的时间后输出饱和。 t ui 0 U t uo 0 -Uo(sat) TM 积分时限 设Uo(sat)=13V, U=+2V, R=10k?, C=1?F =0.065秒 反相积分器：如果ui = -U= -2V，画出uo的波形图。 t ui 0 t uo 0 +Uo(sat) -U 0.065秒 设Uo(sat)=13V,U= -2V, R=10k?，C=1?F。 反相积分器应用举例： 输入为方波，输出为三角波。 t ui 0 t uo 0 T/2 T 满足： 运算电路基本要求 熟记前七种基本运算电路的电路图及放大倍数公式。 2. 熟练掌握以上基本运算电路级联后输出信号的计算。 3. 熟练掌握用 “三虚” 概念分析给定运算电路的放大倍数。 §16.3 运算放大器在信号处理方面的应用 按信号性质: 模拟滤波器和数字滤波器。 按频率范围: