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模拟电路_运算放大器

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2.5SPICE仿真例题第二章运算放大器

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2、运算放大器的电路模型

集成运算放大器外形图1

集成运算放大器外形图2

LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，外形如图所示。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。四运放集成电路LM324运算放大器符号

1、集成电路运算放大器的内部组成单元1、输入输出端口P、N、O。2、各级的作用？3、4、运放的代表符号。正负电源的中间接点

大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点

2、运算放大器的电路模型输入电阻ri较大，通常为106Ω或更大；输出电阻ro较小，通常为100Ω或更小；开环电压增益Avo的值较高，至少为104；受控电压源：Avo(vP-vN)。1、电路模型及说明

2、运算放大器的电路模型2、电压传输特性输出电压vo不可能超越正负电源的电压值。若Avo(vP-vN)≥V＋，则vo=＋Vom=V＋;设vPvN，若V－Avo(vP-vN)V＋，则vo=Avo(vP-vN);若Avo(vP-vN)≤V－，则vo=－Vom=V－。当vo=±Vom时输入电压的最小幅值vP-vN＝？vom/Avo

2、运算放大器的电路模型例2.1.1：电路如图所示，运放的开环电压增益Avo=106，输入电阻ri=109Ω，电源电压V+=+10V，V－=－10V。（1）试求当vo=±Vom=±10V时输入电压的最小幅值vP-vN=？输入电流ii=？（2）画出传输特性曲线vo=f(vP-vN)。说明运放的两个区域。109Ω106＋10V－10V解:(1)当vo=±Vom时，输入电压最小幅值vP-vN＝vo/Avo＝±10V/106=±10μV输入电流ii=vP-vN/ri＝±10μV/109Ω＝±1×10－8μA

2、运算放大器的电路模型例2.1.1解:(2)画传输特性曲线取a点(＋10μV,＋10V)，b点(－10μV,－10V)，连接a，b两点得线段ab，其斜率为Avo=106，|vP-vN|10μV,电路工作在线性区，否则工作在非线性区。电压传输特性曲线如左图所示。

2.2理想运算放大器近似理想运放模型1、输出电压vo的饱和极限值等于运放的电源电压，即+Vom=V+，-Vom=V-。2、开环电压增益很高，差分输入电压（vP-vN）的值很小也可使运放进入饱和区。3、若vo未达到饱和极限，则差分输入电压（vP-vN）必趋近于0。当vo处于V+与V-之间，则运放必工作在线性区。4、内部的输入电阻ri的阻值很高，可近似地认为它为无穷大；由此可假定iP＝0，iN＝0。5、内部的输出电阻ro的阻值很低乃至可以认为它为0。

2.2理想运算放大器理想运放模型将近似理想运放的参数理想化（+Vom=V+，-Vom=V-，Avo---∞，iP＝0，iN＝0，ri＝∞，ro＝0），便可得到理想运放的模型该图表示输入端是开路的，即ri≈∞，输出端电阻ro≈0，输出电压vo＝Avo(vP-vN)，其中Avo---∞riiP=0iN=0理想运放电路模型ro运放电路模型

2.3基本线性运放电路同相输入和反相输入是两种最基本的放大电路，许多由运放组成的功能电路都以此为基础。在分析运放组成的各种应用电路时，其中的运放视为理想运放。2.3.1同相放大电路2.3.2反相放大电路电压传输特性形状与Avo(vP-vN)密切相关，由于Avo很大，导致性能不稳定，怎么办？

2.3.1同相放大电路a、输入信号vi加到运放的同相输入端“＋”和地之间。b、vn=vf=R1vo/(R1+R2)作用在反相输入端“－”，vf表示反馈电压。1、基本电路

2.3.1同相放大电路vp(vi)2、负反馈基本概念vovnvidvo12345电压增益Av=vo/vi如何变化？

2.3.1同相放大电路3、虚短和虚断vp(vi)vnvp≈vn或vid=vp－vn≈012345虚短：虚断：由于虚短(vp－vn≈0)且ri很大，则ip＝in≈0

2.3.1同相放大电路4、技术指标近似计算vp≈vn虚短：虚断：i