電子技術基礎第五版第三章課件

§3-1差動放大電路§3-2集成運算放大器概述§3-3集成運算放大器的基本電路§3-4集成運算放大器的應用電路§3-5集成運放的使用常識§3-1差動放大電路§3-2集成運算放大1.了解零點漂移的基本概念。2.了解基本差動放大電路的結構及性能特點。3.理解差模信號、共模信號的含義及共模抑制比的含義。4.了解恒流源的基本概念，認識具有恒流源的差動放大電路?！?-1差動放大電路1.了解零點漂移的基本概念?！?-1差動放大電路一、零點漂移輸入電壓為零、輸出電壓不為零的現(xiàn)象，稱為零點漂移現(xiàn)象，簡稱零漂。零點漂移現(xiàn)象：

在阻容耦合和變壓器耦合放大電路中，也存在零點漂移，但這種緩慢的漂移信號不會傳遞到下一級被進一步放大。產生的原因：如溫度的變化，電源電壓波動以及電路元件參數(shù)的變化等。一、零點漂移輸入電壓為零、輸出電壓不為零的現(xiàn)象，稱為零點漂移缺點:由于零點漂移的存在，使得輸出端既有被放大的真信號，又有零點漂移產生的漂移信號，當漂移信號可以與輸出端的有用信號相比時，有用信號將被淹沒，失去分辨能力。對于一個多級直接耦合的放大電路，級數(shù)越多，放大倍數(shù)越大，零點漂越嚴重，會造成后級放大電路無法正常工作。解決的辦法：采用差動放大電路抑制零點漂移是直接耦合放大器的突出問題。缺點:由于零點漂移的存在，使得輸出端既有被放大的真信二、基本差動放大電路特點：a.兩個輸入端，兩個輸出端b.元件參數(shù)對稱c.ui1=ui2

時，

uo=0能有效地克服零點漂移ui2ui+-+--ui1++uo-1.電路組成RR+VCCRE-VEE基本差動放大電路二、基本差動放大電路特點：a.兩個輸入端，兩個輸出端b.uo=UC1–

UC2=02.工作原理2IE+IC1UC1UC2uoIC2IB1IB2++-IB1=IB2IC1=IC2UC1=UC2ui1=ui2=0ui=0直流通路IE1IE2IE1=IE2（1）靜態(tài)uo=UC1–UC2=02.工作原理2IE+I（2）動態(tài)分析1）差模輸入差模輸入ui1=–

ui2差模輸入電壓uid=ui1

–

ui2=2ui1

使得：ic1=–

ic2uo1=–

uo2差模輸出電壓uod

=uc1

–uc2=uo1–

（–

uo2）差模電壓放大倍數(shù)大小相同極性相反ib1=–

ib2=Ad1ie1=–

ie2ie

=0=2uo1ib1+uodui2ui+-ib2++---ui1ic2ic1uo1uo2差模輸入放大電路ie1ie2ie=0++（2）動態(tài)分析1）差模輸入差模輸入ui1=–ui2差2）共模輸入共模輸入ui1=ui2共模輸出電壓uic=ui1=ui2使得:ie1=ie2ie1ie2ue

=2ie1RE共模輸入電壓uoc=uc1

–uc2=0共模抑制比大小相同極性相同共模信號交流通路ui1uodui2uC1uC2共模放大倍數(shù)3）共模抑制比+VCCV1V2-VEERCRCRE衡量差動放大器的質量，即差模放大能力和共模抑制能力2）共模輸入共模輸入ui1=ui2共模輸出電壓uic三、具有電流源的差動放大電路增大共模放大倍數(shù)的思路：增大RE用恒流源代替RE特點：直流電阻為有限值動態(tài)電阻很大（1）三極管電流源簡化畫法+VCCRLRERB1RB2ICI0ui1V1+VCCV2RCR1uodui2RCVEER2R3IC3V3ui1V1+VCCV2RCuodui2RCVEEI0電流源代替差動電路中的RE（2）具有恒流源的差動放大電路三、具有電流源的差動放大電路增大共模放大倍數(shù)的思路：增大

在阻容耦合和變壓器耦合放大電路中，也存在零點漂移，但這種緩慢的漂移信號不會傳遞到下一級。在阻容耦合和變壓器耦合放大電路中，也存在零點漂移，但這種1.了解集成運算放大器的結構、電路符號。2.理解集成運放的同相和反相輸入端的含義。3.了解集成運放的外形及分類。4.掌握集成運放的主要參數(shù)。§3-2集成運算放大器概述1.了解集成運算放大器的結構、電路符號。§3-2集成運一、集成運算放大電路組成輸入級中間級輸出級偏置電路組成框圖為負載提供一定幅度的信號電壓和信號電流。一般采用輸出電阻很低的射極輸出器或由射極輸出器組成的互補對稱功放電路。使集成運放具有較強的放大能力，通常由多級共射極放大器構成。通常是具有較高輸入電阻和較高放大倍數(shù)的差動放大器，利用它可以使集成運放獲得盡可能高的共模抑制比。為各級提供所需的穩(wěn)定的靜態(tài)工作電流。一、集成運算放大電路組成輸入級中間級輸出級偏置電路組成框圖電路符號實際上集成運放的引出端不止三個，但分析集成運放時，習慣上只畫出圖示中的三個端，其他接線端各有各的功能，但因對分析沒有影響，故略去不畫。反相輸入端同相輸入端輸出端電路符號實際上集成運放的引出端不止三個，但分析集成運放時，習實際上集成運放的引出端不止三個，但分析集成運放時，習慣上只畫出圖示中的三個端，其他接線端各有各的功能，但因對分析沒有影響，故略去不畫。實際上集成運放的引出端不止三個，但分析集成運放時，習慣上二、集成運放的封裝和分類1.封裝集成運放封裝有塑料雙列直插式、陶瓷扁平、金屬圓殼封裝等多種。2.分類通用型：專用型：低功耗型、高精度型、高速型、寬帶型、高阻型、高壓型、低漂移型、低噪聲型、大功率型等。二、集成運放的封裝和分類1.封裝集成運放封裝三、集成運放的主要參數(shù)開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Auo輸入失調電壓Uio輸入失調電流Iio輸入偏置電流IiB最大差模輸入電壓Uidm最大共模輸入電壓Uicm差模輸入電阻rid開環(huán)輸出電阻ro共模抑制比CMRR三、集成運放的主要參數(shù)開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Auo輸開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)簡稱“開環(huán)增益”，開環(huán)狀態(tài)下，輸出電壓Uo與輸入差模電壓（Ui1-Ui2）之比，即Auo=Uo/（Ui1-Ui2）。Auo越大，器件的性能越穩(wěn)定，其運算精度也就越高。

開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Auo開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)簡稱“開環(huán)增益”，開環(huán)狀輸入電壓為零時，為使輸出電壓為零，在輸入端附加一個的補償電壓，該電壓稱為輸入失調電壓（Uio）。高質量產品Uio一般在1mV以下。

輸入失調電壓Uio輸入電壓為零時，為使輸出電壓為零，在輸入端附加一個的在輸入信號為零時，兩輸入端靜態(tài)基極電流之差，即Iio=IiB1-IiB2。一般在0.01～0.1mA范圍內，此值越小越好。

輸入失調電流Iio在輸入信號為零時，兩輸入端靜態(tài)基極電流之差，即Iio

輸入偏置電流IiB當輸入信號為零時，兩輸入端所需的靜態(tài)基極電流的平均值，即IiB=（IiB1+IiB2）/2。一般情況在1mA以下。IiB越小零漂越小。輸入偏置電流IiB當輸入信號為零時，兩輸入端所需

最大差模輸入電壓Uidm正常工作時，在兩個輸入端之間允許加載的最大差模電壓值，使用時差模輸入電壓不能超過此值。最大差模輸入電壓Uidm正常工作時，在兩

最大共模輸入電壓Uicm兩輸入端之間所能承受的最大共模電壓。如果共模輸入電壓超過此值，集成運放的共模抑制性能明顯下降，甚至造成器件的損壞。最大共模輸入電壓Uicm兩輸入端之間所能承受的最兩輸入端加入差模信號時的交流輸入電阻。此值越大，集成運放向信號源索取的電流越小，運算精度越高。

差模輸入電阻rid兩輸入端加入差模信號時的交流輸入電阻。此值越大，集成

開環(huán)輸出電阻ro開環(huán)時的動態(tài)輸出電阻。ro越小帶載能力越強。開環(huán)輸出電阻ro開環(huán)時的動態(tài)輸出電阻。ro越小帶載能力越

共模抑制比CMRR綜合衡量運放的放大能力和抑制共模的能力。CMRR越大越好。共模抑制比CMRR綜合衡量運放的放大能力和抑制共模的能力§3-3集成運算放大器的基本電路1.了解理想集成運放的基本概念。2.了解集成運放線性工作區(qū)和非線性工作區(qū)的特性及工作特點。3.理解集成運放“虛短”“虛斷”的概念。4.了解運放電路直流平衡電阻的配置。5.掌握反相比例運算放大電路、同相比例運算放大電路的組成和電路參數(shù)的計算。6.掌握“虛地”的概念。7.掌握反相器和電壓跟隨器的組成和特點。8.會判斷集成運放電路的反饋類型?！?-3集成運算放大器的基本電路1.了解理想集成運放的基一、集成運放的理想化1.理想集成運放的基本概念（2）差模輸入電阻rid→∞（3）開環(huán)輸出電阻ro→0（4）共模抑制比CRMM→∞（5）沒有失調現(xiàn)象，即當輸入信號為零時，輸出信號也為零理想集成運放的符號（1）開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Auo→∞一、集成運放的理想化1.理想集成運放的基本概念（2）差模輸入2.理想集成運放的電壓傳輸特性0-Uom+Uomuoui電壓傳輸特性線性區(qū)非線性區(qū)非線性區(qū)+Uom-Uomuo與ui是線性關系，即集成運放的輸出電壓與輸入電壓之間的關系曲線，稱為電壓傳輸特性?！疤摱獭薄疤摂唷眜o只有兩種可能，即+Uom和-Uom“虛短”不成立“虛斷”仍成立集成運放的電壓傳輸特性2.理想集成運放的電壓傳輸特性0-Uom+Uomuoui電壓二、集成運算放大器的兩種基本電路“虛地”R2=R1//Rf平衡電阻：1.反相比例運算放大電路反相比例運算放大電路“虛短”“虛斷”反相比例運算電路二、集成運算放大器的兩種基本電路“虛地”R2=R1//

“虛地”是反相輸入集成運放電路的一個重要特點，是集成運放線性應用“虛短”概念的具體表現(xiàn)。凡是信號從反相輸入端輸入的，在線性應用時都可以用“虛地”進行分析。特點：1.為深度電壓并聯(lián)負反饋，Auf=Rf/R12.反相輸入信號時，uP

=uN=0“虛地”“虛地”是反相輸入集成運放電路的一個重要特點，是集成運放當R1=Rf時，Auf=-1反相器特殊地：反相器當R1=Rf時，Auf=-1反相器特殊地：反2.同相比例運算放大電路“虛短”“虛斷”R2=R1//Rf平衡電阻：

同相比例運算放大電路同相比例運算電路2.同相比例運算放大電路“虛短”“虛斷”R2=R1/當R1=，Rf=0時，Auf=1跟隨器特殊地：同相器

特點：1.為深度電壓串聯(lián)負反饋，Auf=1+Rf/R12.uP=uN，“虛短”仍成立，但“虛地”不成立當R1=，Rf=0時，Auf=1跟隨器

同相輸入集成運放不存在“虛地”。凡是信號從同相輸入端輸入的，在線性應用時，都可利用兩輸入端電位相等進行分析。同相輸入集成運放不存在“虛地”。凡是信號從同相輸入端輸入§3-4集成運算放大器的應用電路1.掌握反相輸入加法運算電路的組成和電路參數(shù)的計算。2.掌握減法運算電路的組成及分析方法。3.掌握單門限電壓比較器和雙門限電壓比較器的組成和電路參數(shù)的計算。4.了解電壓比較器的傳輸特性，特別是雙門限電壓比較器的傳輸特性。5.了解RC橋式振蕩電路的特點和工作原理?！?-4集成運算放大器的應用電路1.掌握反相輸入加法運算線性應用：電路引入了負反饋，非線性應用：電路開環(huán)或引入了正反饋，集成運放工作在線性區(qū)。集成運放工作在非線性區(qū)。（1）判斷集成運放的工作區(qū)域。（2）根據理想運放不同工作區(qū)的相應特點，進一步對電路進行分析。分析集成運放應用電路的基本步驟是：線性應用：電路引入了負反饋，非線性應用：電路開環(huán)或引入了正反一、信號運算電路1.加法運算電路if

i1+i2若

Rf=R1=R2

uo=

（ui1+ui2）平衡電阻：

加法運算電路則加法運算電路一、信號運算電路1.加法運算電路ifi1+i2若利用疊加原理ui2=0ui1使：2.減法運算電路減法運算電路反相比例運算放大電路ui2使：ui1=0同相比例運算放大電路組合和R1//Rf=R2//R3

平衡電阻：則：減法運算電路利用疊加原理ui2=0ui1使：2.減法運算電路減當R1=R2，

Rf=R3時，上式簡化為如果取Rf=R1，則uo=ui2-ui1減法運算實際是差分電路輸出電壓等于各個輸入電壓之差，實現(xiàn)減法運算。當R1=R2，Rf=R3時，上式簡化為如果取Rf=R1，則二、電壓比較器集成運放工作在非線性區(qū)時，電路開環(huán)或引入了正反饋。uP>uN時，uo=+Uom（高電平）uP<uN時，uo=-Uom（低電平）1.單門限電壓比較器ui>UR時，uo=-Uomui<UR時，uo=+Uom門限電壓為UR因輸入電壓只跟一個參考電壓UR進行比較，故此電路稱為“單門限電壓比較器”。若UR＝0過零電壓比較器單門限電壓比較器電路開環(huán)，集成運放工作在非線性區(qū)。單門限電源比較器二、電壓比較器集成運放工作在非線性區(qū)時，電路開環(huán)或引入了正反單門限電壓比較器的傳輸特性曲線uiuo0UR-Uom+Uom單門限電壓比較器的傳輸特性曲線uiuo0UR-Uom+Uom單門限電壓比較器的特點：電路結構簡單、靈敏度高，但是抗干擾能力差單門限電壓比較器可實現(xiàn)波形的變換0tui單門限電壓比較器把正弦波變?yōu)榫匦尾▎伍T限電壓比較器的特點：電路結構簡單、靈敏度高，但是抗干擾能2.雙門限電壓比較器輸出電壓uo經Rf和R1分壓加到同相輸入端，為電路引入了正反饋當uo=+Uom時，門限電壓用UP1表示當輸入電壓上升到ui=UP1時，輸出電壓uo發(fā)生跳變，由+Uom跳變?yōu)?Uom，集成運放工作在非線性區(qū)。門限電壓隨之變?yōu)椋弘p門限電壓比較器當輸入電壓減小，直至ui=UP2時，輸出電壓再度跳變，由-Uom跳變?yōu)?Uom。2.雙門限電壓比較器輸出電壓uo經Rf和R1分壓加到同相輸兩個門限電壓之差稱為回差電壓，用ΔUP表示。雙門限電壓比較器的傳輸特性曲線回差電壓與參考電壓無關uiuo0UP1UP2+Uom-Uom兩個門限電壓之差稱為回差電壓，用ΔUP表示。雙門限電壓比較器雙門限電壓比較器的抗干擾作用當輸入電壓ui因受干擾或含有噪音信號時，只要變化幅度不超過回差電壓，輸出電壓就不會在此期間發(fā)生頻繁地跳變，而仍保持為比較穩(wěn)定的輸出電壓波形。雙門限電壓比較器的抗干擾作用當輸入電壓ui因受干三、RC橋式振蕩電路R3和R4構成負反饋支路；R1C1和R2C2組成串并聯(lián)網絡，構成正反饋支路。由于R3和R4組成的負反饋支路沒有選頻作用，故只有依靠R1C1和R2C2組成的串并聯(lián)網絡可用來實現(xiàn)正反饋和選頻，才能使電路產生振蕩。1.RC橋式振蕩電路的組成三、RC橋式振蕩電路R3和R4構成負反饋支路2.RC串并聯(lián)網絡的選頻特性2.RC串并聯(lián)網絡的選頻特性3.振蕩電路及振蕩頻率該電路的振蕩頻率為：改變選頻網絡的R和C值可以實現(xiàn)振蕩頻率的調節(jié)。通常電阻和電容采用雙連電位器或雙連電容器，可方便地調節(jié)輸出信號的頻率，目前生產和實驗中常用的音頻振蕩器大多采用這種電路形式。3.振蕩電路及振蕩頻率該電路的振蕩頻率為：1.能合理選擇集成運放。2.會對集成運放進行質量檢測。3.了解集成運放的使用常識?！?-5集成運算放大器的使用常識§3-5集成運算放大器的使用常識一、合理選擇集成運放集成運放可分為通用型和專用型兩大類。通用型又可分為低增益、中增益、高增益三種，適合在一般條件下使用，特點是電源電壓的適用范圍廣，不需要外接補償電容，輸入電壓較大。專用型運放有高輸入阻抗型、低漂移型、高速型、低功耗型、高壓型、大功率型、電壓比較器等多種。選用集成運放時，應根據電路要求，從集成運放的技術指標、外形尺寸、價格等幾方面綜合考慮，選擇合適類型的集成運放。一、合理選擇集成運放集成運放可分為通用型和專用型兩大類。二、集成運放的質量檢測用萬用表檢測用測試電路檢測用專用儀器檢測二、集成運放的質量檢測用萬用表檢測三、正確使用集成運放1.調零外接調零電位器的調零電路三、正確使用集成運放1.調零外接調零電位器的調零電路2.消除自激振蕩集成運算放大器是多級放大器，具有極高的電壓放大倍數(shù)，但它極易產生自激振蕩，使運算放大器不能正常工作。為了防止自激振蕩的產生，通常按產品手冊要求，在補償端子上接指定的補償電容或RC移相網絡，以便消除自激振蕩現(xiàn)象。2.消除自激振蕩四、集成運放的保護電路1.防止電源極性接反防止電源極性接反電路二極管V1、V2串入集成電路直流電源電路中，當電源極性反接時，相應二極管便截止四、集成運放的保護電路1.防止電源極性接反防止電源極性接反2.輸入保護電路2.輸入保護電路3.輸出保護電路3.輸出保護電路§3-1差動放大電路§3-2集成運算放大器概述§3-3集成運算放大器的基本電路§3-4集成運算放大器的應用電路§3-5集成運放的使用常識§3-1差動放大電路§3-2集成運算放大1.了解零點漂移的基本概念。2.了解基本差動放大電路的結構及性能特點。3.理解差模信號、共模信號的含義及共模抑制比的含義。4.了解恒流源的基本概念，認識具有恒流源的差動放大電路?！?-1差動放大電路1.了解零點漂移的基本概念。§3-1差動放大電路一、零點漂移輸入電壓為零、輸出電壓不為零的現(xiàn)象，稱為零點漂移現(xiàn)象，簡稱零漂。零點漂移現(xiàn)象：

在阻容耦合和變壓器耦合放大電路中，也存在零點漂移，但這種緩慢的漂移信號不會傳遞到下一級被進一步放大。產生的原因：如溫度的變化，電源電壓波動以及電路元件參數(shù)的變化等。一、零點漂移輸入電壓為零、輸出電壓不為零的現(xiàn)象，稱為零點漂移缺點:由于零點漂移的存在，使得輸出端既有被放大的真信號，又有零點漂移產生的漂移信號，當漂移信號可以與輸出端的有用信號相比時，有用信號將被淹沒，失去分辨能力。對于一個多級直接耦合的放大電路，級數(shù)越多，放大倍數(shù)越大，零點漂越嚴重，會造成后級放大電路無法正常工作。解決的辦法：采用差動放大電路抑制零點漂移是直接耦合放大器的突出問題。缺點:由于零點漂移的存在，使得輸出端既有被放大的真信二、基本差動放大電路特點：a.兩個輸入端，兩個輸出端b.元件參數(shù)對稱c.ui1=ui2

時，

uo=0能有效地克服零點漂移ui2ui+-+--ui1++uo-1.電路組成RR+VCCRE-VEE基本差動放大電路二、基本差動放大電路特點：a.兩個輸入端，兩個輸出端b.uo=UC1–

UC2=02.工作原理2IE+IC1UC1UC2uoIC2IB1IB2++-IB1=IB2IC1=IC2UC1=UC2ui1=ui2=0ui=0直流通路IE1IE2IE1=IE2（1）靜態(tài)uo=UC1–UC2=02.工作原理2IE+I（2）動態(tài)分析1）差模輸入差模輸入ui1=–

ui2差模輸入電壓uid=ui1

–

ui2=2ui1

使得：ic1=–

ic2uo1=–

uo2差模輸出電壓uod

=uc1

–uc2=uo1–

（–

uo2）差模電壓放大倍數(shù)大小相同極性相反ib1=–

ib2=Ad1ie1=–

ie2ie

=0=2uo1ib1+uodui2ui+-ib2++---ui1ic2ic1uo1uo2差模輸入放大電路ie1ie2ie=0++（2）動態(tài)分析1）差模輸入差模輸入ui1=–ui2差2）共模輸入共模輸入ui1=ui2共模輸出電壓uic=ui1=ui2使得:ie1=ie2ie1ie2ue

=2ie1RE共模輸入電壓uoc=uc1

–uc2=0共模抑制比大小相同極性相同共模信號交流通路ui1uodui2uC1uC2共模放大倍數(shù)3）共模抑制比+VCCV1V2-VEERCRCRE衡量差動放大器的質量，即差模放大能力和共模抑制能力2）共模輸入共模輸入ui1=ui2共模輸出電壓uic三、具有電流源的差動放大電路增大共模放大倍數(shù)的思路：增大RE用恒流源代替RE特點：直流電阻為有限值動態(tài)電阻很大（1）三極管電流源簡化畫法+VCCRLRERB1RB2ICI0ui1V1+VCCV2RCR1uodui2RCVEER2R3IC3V3ui1V1+VCCV2RCuodui2RCVEEI0電流源代替差動電路中的RE（2）具有恒流源的差動放大電路三、具有電流源的差動放大電路增大共模放大倍數(shù)的思路：增大

在阻容耦合和變壓器耦合放大電路中，也存在零點漂移，但這種緩慢的漂移信號不會傳遞到下一級。在阻容耦合和變壓器耦合放大電路中，也存在零點漂移，但這種1.了解集成運算放大器的結構、電路符號。2.理解集成運放的同相和反相輸入端的含義。3.了解集成運放的外形及分類。4.掌握集成運放的主要參數(shù)?！?-2集成運算放大器概述1.了解集成運算放大器的結構、電路符號?！?-2集成運一、集成運算放大電路組成輸入級中間級輸出級偏置電路組成框圖為負載提供一定幅度的信號電壓和信號電流。一般采用輸出電阻很低的射極輸出器或由射極輸出器組成的互補對稱功放電路。使集成運放具有較強的放大能力，通常由多級共射極放大器構成。通常是具有較高輸入電阻和較高放大倍數(shù)的差動放大器，利用它可以使集成運放獲得盡可能高的共模抑制比。為各級提供所需的穩(wěn)定的靜態(tài)工作電流。一、集成運算放大電路組成輸入級中間級輸出級偏置電路組成框圖電路符號實際上集成運放的引出端不止三個，但分析集成運放時，習慣上只畫出圖示中的三個端，其他接線端各有各的功能，但因對分析沒有影響，故略去不畫。反相輸入端同相輸入端輸出端電路符號實際上集成運放的引出端不止三個，但分析集成運放時，習實際上集成運放的引出端不止三個，但分析集成運放時，習慣上只畫出圖示中的三個端，其他接線端各有各的功能，但因對分析沒有影響，故略去不畫。實際上集成運放的引出端不止三個，但分析集成運放時，習慣上二、集成運放的封裝和分類1.封裝集成運放封裝有塑料雙列直插式、陶瓷扁平、金屬圓殼封裝等多種。2.分類通用型：專用型：低功耗型、高精度型、高速型、寬帶型、高阻型、高壓型、低漂移型、低噪聲型、大功率型等。二、集成運放的封裝和分類1.封裝集成運放封裝三、集成運放的主要參數(shù)開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Auo輸入失調電壓Uio輸入失調電流Iio輸入偏置電流IiB最大差模輸入電壓Uidm最大共模輸入電壓Uicm差模輸入電阻rid開環(huán)輸出電阻ro共模抑制比CMRR三、集成運放的主要參數(shù)開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Auo輸開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)簡稱“開環(huán)增益”，開環(huán)狀態(tài)下，輸出電壓Uo與輸入差模電壓（Ui1-Ui2）之比，即Auo=Uo/（Ui1-Ui2）。Auo越大，器件的性能越穩(wěn)定，其運算精度也就越高。

開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Auo開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)簡稱“開環(huán)增益”，開環(huán)狀輸入電壓為零時，為使輸出電壓為零，在輸入端附加一個的補償電壓，該電壓稱為輸入失調電壓（Uio）。高質量產品Uio一般在1mV以下。

輸入失調電壓Uio輸入電壓為零時，為使輸出電壓為零，在輸入端附加一個的在輸入信號為零時，兩輸入端靜態(tài)基極電流之差，即Iio=IiB1-IiB2。一般在0.01～0.1mA范圍內，此值越小越好。

輸入失調電流Iio在輸入信號為零時，兩輸入端靜態(tài)基極電流之差，即Iio

輸入偏置電流IiB當輸入信號為零時，兩輸入端所需的靜態(tài)基極電流的平均值，即IiB=（IiB1+IiB2）/2。一般情況在1mA以下。IiB越小零漂越小。輸入偏置電流IiB當輸入信號為零時，兩輸入端所需

最大差模輸入電壓Uidm正常工作時，在兩個輸入端之間允許加載的最大差模電壓值，使用時差模輸入電壓不能超過此值。最大差模輸入電壓Uidm正常工作時，在兩

最大共模輸入電壓Uicm兩輸入端之間所能承受的最大共模電壓。如果共模輸入電壓超過此值，集成運放的共模抑制性能明顯下降，甚至造成器件的損壞。最大共模輸入電壓Uicm兩輸入端之間所能承受的最兩輸入端加入差模信號時的交流輸入電阻。此值越大，集成運放向信號源索取的電流越小，運算精度越高。

差模輸入電阻rid兩輸入端加入差模信號時的交流輸入電阻。此值越大，集成

開環(huán)輸出電阻ro開環(huán)時的動態(tài)輸出電阻。ro越小帶載能力越強。開環(huán)輸出電阻ro開環(huán)時的動態(tài)輸出電阻。ro越小帶載能力越

共模抑制比CMRR綜合衡量運放的放大能力和抑制共模的能力。CMRR越大越好。共模抑制比CMRR綜合衡量運放的放大能力和抑制共模的能力§3-3集成運算放大器的基本電路1.了解理想集成運放的基本概念。2.了解集成運放線性工作區(qū)和非線性工作區(qū)的特性及工作特點。3.理解集成運放“虛短”“虛斷”的概念。4.了解運放電路直流平衡電阻的配置。5.掌握反相比例運算放大電路、同相比例運算放大電路的組成和電路參數(shù)的計算。6.掌握“虛地”的概念。7.掌握反相器和電壓跟隨器的組成和特點。8.會判斷集成運放電路的反饋類型?！?-3集成運算放大器的基本電路1.了解理想集成運放的基一、集成運放的理想化1.理想集成運放的基本概念（2）差模輸入電阻rid→∞（3）開環(huán)輸出電阻ro→0（4）共模抑制比CRMM→∞（5）沒有失調現(xiàn)象，即當輸入信號為零時，輸出信號也為零理想集成運放的符號（1）開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Auo→∞一、集成運放的理想化1.理想集成運放的基本概念（2）差模輸入2.理想集成運放的電壓傳輸特性0-Uom+Uomuoui電壓傳輸特性線性區(qū)非線性區(qū)非線性區(qū)+Uom-Uomuo與ui是線性關系，即集成運放的輸出電壓與輸入電壓之間的關系曲線，稱為電壓傳輸特性?！疤摱獭薄疤摂唷眜o只有兩種可能，即+Uom和-Uom“虛短”不成立“虛斷”仍成立集成運放的電壓傳輸特性2.理想集成運放的電壓傳輸特性0-Uom+Uomuoui電壓二、集成運算放大器的兩種基本電路“虛地”R2=R1//Rf平衡電阻：1.反相比例運算放大電路反相比例運算放大電路“虛短”“虛斷”反相比例運算電路二、集成運算放大器的兩種基本電路“虛地”R2=R1//

“虛地”是反相輸入集成運放電路的一個重要特點，是集成運放線性應用“虛短”概念的具體表現(xiàn)。凡是信號從反相輸入端輸入的，在線性應用時都可以用“虛地”進行分析。特點：1.為深度電壓并聯(lián)負反饋，Auf=Rf/R12.反相輸入信號時，uP

=uN=0“虛地”“虛地”是反相輸入集成運放電路的一個重要特點，是集成運放當R1=Rf時，Auf=-1反相器特殊地：反相器當R1=Rf時，Auf=-1反相器特殊地：反2.同相比例運算放大電路“虛短”“虛斷”R2=R1//Rf平衡電阻：

同相比例運算放大電路同相比例運算電路2.同相比例運算放大電路“虛短”“虛斷”R2=R1/當R1=，Rf=0時，Auf=1跟隨器特殊地：同相器

特點：1.為深度電壓串聯(lián)負反饋，Auf=1+Rf/R12.uP=uN，“虛短”仍成立，但“虛地”不成立當R1=，Rf=0時，Auf=1跟隨器

同相輸入集成運放不存在“虛地”。凡是信號從同相輸入端輸入的，在線性應用時，都可利用兩輸入端電位相等進行分析。同相輸入集成運放不存在“虛地”。凡是信號從同相輸入端輸入§3-4集成運算放大器的應用電路1.掌握反相輸入加法運算電路的組成和電路參數(shù)的計算。2.掌握減法運算電路的組成及分析方法。3.掌握單門限電壓比較器和雙門限電壓比較器的組成和電路參數(shù)的計算。4.了解電壓比較器的傳輸特性，特別是雙門限電壓比較器的傳輸特性。5.了解RC橋式振蕩電路的特點和工作原理?！?-4集成運算放大器的應用電路1.掌握反相輸入加法運算線性應用：電路引入了負反饋，非線性應用：電路開環(huán)或引入了正反饋，集成運放工作在線性區(qū)。集成運放工作在非線性區(qū)。（1）判斷集成運放的工作區(qū)域。（2）根據理想運放不同工作區(qū)的相應特點，進一步對電路進行分析。分析集成運放應用電路的基本步驟是：線性應用：電路引入了負反饋，非線性應用：電路開環(huán)或引入了正反一、信號運算電路1.加法運算電路if

i1+i2若

Rf=R1=R2

uo=

（ui1+ui2）平衡電阻：

加法運算電路則加法運算電路一、信號運算電路1.加法運算電路ifi1+i2若利用疊加原理ui2=0ui1使：2.減法運算電路減法運算電路反相比例運算放大電路ui2使：ui1=0同相比例運算放大電路組合和R1//Rf=R2//R3

平衡電阻：則：減法運算電路利用疊加原理ui2=0ui1使：2.減法運算電路減當R1=R2，

Rf=R3時，上式簡化為如果取Rf=R1，則uo=ui2-ui1減法運算實際是差分電路輸出電壓等于各個輸入電壓之差，實現(xiàn)減法運算。當R1=R2，Rf=R3時，上式簡化為如果取Rf=R1，則二、電壓比較器集成運放工作在非線性區(qū)時，電路開環(huán)或引入了正反饋。uP>uN時，uo=+Uom（高電平）uP<uN時，uo=-Uom（低電平）1.單門限電壓比較器ui>UR時，uo=-Uomui<UR時，uo=+Uom門限電壓為UR因輸入電壓只跟一個參考電壓UR進行比較，故此電路稱為“單門限電壓比較器”。若UR＝0過零電壓比較器單門限電壓比較器電路開環(huán)，集成運放工作在非線性區(qū)。單門限電源比較器二、電壓比較器集成運放工作在非線性區(qū)時，電路開環(huán)或引入了正反單門限電壓比較器的傳輸特性曲線uiuo0UR-Uom+Uom單門限電壓比較器的傳輸特性曲線uiuo0UR-Uom+Uom單門限電壓比較器的特點：電路結構簡單、靈敏度高，但是抗干擾能力差單門限電壓