电工电子技术：集成运放及应用PPT教学课件.pptx

任务一集成运算放大器的认识

CONTENT目录01集成运算放大器的发展史02集成运算放大器

运算放大器的发展史第一个使用真空管设计的放大器大约在1930年前後完成，这个放大器可以执行加与减的工作。运算放大器最早被设计出来的目的是用来进行加、减、微分、积分的类比数学运算，因此称为运算放大器。同时它也成为实现模拟计算机的基本建构单元。然而，理想运算放大器的在电路系统设计上的用途却远超过加减等的计算。今日的运算放大器，无论是使用电晶体或真空管、分立式元件或积体电路元件，运算放大器的效能都已经逐渐接近理想运算放大器的要求。最早期的运算放大器是使用真空管设计，现在则多半是积体电路式的元件，但是如果系统对於放大器的需求超出积体电路放大器的能力时，也会利用分立式元件来实现这些特殊规格的运算放大器。1960年代晚期，仙童半导体推出了第一个被广泛使用的积体电路运算放大器，型号为μA709，设计者则是鲍伯·韦勒。但是709很快地被随後而来的新产品μA741取代，741有着更好的效能，更为稳定，也更容易使用。741运算放大器成了微电子工业发展历史上一个独一无二的象征，历经了数十年的演进仍然没有被取代。

集成运算放大器一、集成运算放大器的组成集成运算放大器的内部包括四个部分：输入级、输出级、中间级和偏置电路。集成运算放大器组成框图

集成运算放大器集成运算放大器各级的作用：1.输入级：要求输入电阻高，能够抑制零点漂移和干扰信号。采用差动放大电路，它有同相和反相两个输入端。2.中间级：电压放大，要求电压放大倍数高，一般由共射放大电路组成。3.输出级：与负载相接，要求其输出电阻低，带负载能力强，一般由互补对称电路或射极输出器组成。4.偏置电路的作用：为上述各级电路提供稳定和合适的偏置电流，决定各级的静态工作点。一般由各种恒流源组成。

集成运算放大器二、集成运放的图形符号集成运放的图形符号

集成运算放大器三、集成运放的外形集成运放的外形通常有圆壳式、双列直插式和扁平式。集成运放的外形集成运算放大器以其体积小、可靠性高、寿命长、速度高以及成本低等优点得到越来越广泛的应用。

集成运算放大器双列直插式管脚号的识别：管脚朝外，缺口向左，从左下脚开始为1，逆时针排列。比如LM358是8管脚的双集成运放，各管脚号及功能如图所示。LM358管脚功能图

集成运算放大器四、理想集成运放的条件1.差模电压放大倍数Aud=∞；2.差模输入电阻rid=∞；3.共模抑制比KCMR=∞；4.输出电阻ro=0，5.输入失调电压、输入失调电流以及温漂均为零。在分析运算放大器时，一般可将它看成是一个理想运算放大器。

集成运算放大器五、理想集成运放线性区的特点运算放大器工作在线性区的两个推论：“虚短”、“虚断”1）虚短：u+≈u-上式说明同相输入端和反相输入端之间相当于短路。由于不是真正的短路，故称“虚短”。2）虚断：i+=i-≈0上式说明同相输入端和反相输入端之间相当于断路。由于不是真正的断路，故称“虚断”。

集成运算放大器OP07集成运放Op07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性（双电源供电）运算放大器集成电路。Op07实物图Op07管脚图

任务二集成运算放大电路的分析与调试

CONTENT目录01反相比例放大器03差分放大电路02同相比例放大器

反相比例放大器反相比例放大器：输入信号ui经过电阻R1加到集成运放的反相端，反馈电阻Rf接在输出端和反相输入端之间，同向端加平衡电阻R’作用是使同相端与反相端外接电阻相等，保证运算放大器处于平衡对称的工作状态，从而消除输入偏置电流及其温度漂移的影响。输出电压与输入电压的关系：反相比例放大器当Rf=R1时，u0=-ui,输入电压与输出电压大小相等、相位相反，称为反相器。

同相比例放大器同相比例放大器：输入信号ui经过电阻R’加到集成运放的同相端，反馈电阻Rf接在反相端，称为同相输入，根据虚断和虚短的概念可以推出输出电压与输入电压的关系：同相比例放大器当Rf=0或R1→∞时，u0=ui,即输入电压与输出电压大小相等、相位相同，该电路称为电压跟随器。

差分放大电路差分放大电路：输入信号ui-经过电阻R1加到集成运放的反相端，输入信号ui+经过电阻R2加到集成运放的同相端，反馈电阻Rf接在输出端和反相输入端之间，根据虚断和虚短的概念可以推出输出电压与输入电压的关系：差分放大电路当Rf=R1时，u0=ui+-ui-,，这就实现了两信号的减法运算。

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