《电工电子技术(少学时)》(第4版_林平勇) 学习指导第12章.pdfVIP

第12章集成运算放大器

一、要点和基本要求

目前对微弱电信号放大使用最广泛的一种半导体器件是运算放大器。在电路

体积、放大倍数稳定性、工作可靠程度等众多方面，运算放大器比用三极管组成

的多极放大器有更多的优点。集成运算放大器内部结构不是我们关心的内容，我

们注重的是用运算放大器如何组成符合我们需要的各种电路。及这些电路输出与

输入信号和电路元件参数之间的关系。掌握协这些内容对我们维修与维护或设计

简单的运算放大器组成的各种电路有重要的意义。本章重点学习几种常用的由运

算放大器组成的电路，从电路结构、电路特性、输出与输入信号关系、应用场合

等几个方面讨论。

（一）要点

1.负反馈技术

什么是电子电路中的负反馈技术，其在电路中的作用是什么。四种基本负反

馈类型是什么，各种类型具有什么作用。各种基本负反馈电路特征是什么。

2.常用的基本运算电路

反相比例运算电路、同相比例运算电路、差动运算电路、微分和积分运算电

路。加法和减法器、比较器等是组成目前最常用电子控制电路的基础。掌握这些

电路的构成，会对这些电路分析，知道电路参数对电路的影响，是掌握目前各种

控制电路的基础。

3．改善运算放大器工作条件和防止运算放大器损坏的电路

消振和调零电路，输入、输出限幅电路和电源反接限制电路是运算放大器常

用的辅助电路。掌握这些电路的结构形式，对分析电路和设计电路都是非常重要

的。

（二）基本要求

1．会判断电路中的负反馈电路，了解其在电路中的作用

掌握根据反馈电路基本特征判断电路中是否存在反馈，如存在能判断出是什

么类型反馈，清楚反馈在电路中起的作用。掌握四中基本负反馈电路结构特征及

判断方法。

2．掌握基本运算电路结构会计算电路参数

（1）掌握反相比例运算电路、同相比例运算电路、差动运算电路、微分和积分

运算电路。加法和减法器、比较器的电路形式，熟知输出与输入之间的关系，清

楚这些电路适用于那些场合。能看懂电原理图。

（2）能够根据需求绘制出简单的信号处理电路，并计算出电路参数。

3．了解运算放大电路中辅助保护电路

清楚常用的消振和调零电路结构，可以从电路图中找出这些电路，并知道这

些电路应如何调节。能够从电路图中找出运算放大器的保护电路并清楚保护什么。

二、逐讲讲授内容提要

第28讲12.1集成运算放大器，12.2放大电路中的负反馈

12.1集成运算放大器

1．集成运算放大器的基本组成

集成运算放大器内部，由差动输入级、中间电压放大级、功率输出级、偏置

电路四部分组成。差动输入级：主要解决零点漂移、提高输入阻抗；中间电压放

大级：承担电压放大的任务；功率输出级：采用射极输出器构成，目的是提高与

负载的匹配能力。

2．集成运算放大器的主要特性指标

（1）开环电压放大倍数：不接外部反馈元件（开环）的条件下，对差模信号的

增益。

（2）输入失调电压：当输入信号为零时，输出电压不为零。在差动输入端加一

定的补偿电压使输出电压为零，该电压即为输入失调电压。

（3）输入失调电流：输入信号为零时，两个差分输入端得静态电流之差。

（4）差模输入电阻和输出电阻：

差模输入电阻：是一个动态电阻，定义为差模电压增量与相应差模电流增量

的比值：

U

rid

idI

id

差模输出电阻：也是一个动态电阻，定义为在开环的条件下，输出电压的增

量与相应输出电流的增量的比值：

U

ro

oI

o

（5）共模抑制比：差模电压放大倍数与共模电压放大倍数的比值。

AA

Kud或用对数形式表示：K20lgud(dB)

CMRACMRA

ucuc

（6）最大差模输入电压：允许加在同相和反相输入端之间的最大电压，超过将

会造成击穿损坏。

（7）最大共模输入电压：保证共模抑制性能不变的条件下，允许加在同相和反

相输入端的最