電工電子技術(shù)與技能課件：集成運算放大器的基本電路

集成運算放大器集成運算放大器的應(yīng)用電路集成運算放大器的基本電路

集成運算放大器集成運算放大器的基本電路

1.了解集成運算放大器的電路組成、符號及主要參數(shù)。2.掌握集成運算放大器的兩種基本電路。集成運算放大器的基本電路

【學習目標】

【能力目標】

1.能運用集成運算放大器的相關(guān)概念分析電路原理。

2.能夠分析運算放大器的兩種基本電路的原理。

一、集成運算放大器的基本特征概述（一）集成運放的電路組成及符號1.電路組成

一、集成運算放大器的基本特征概述

（1）輸入級一般都采用差分放大電路。它有同相和反相兩個輸入端。集成運放只對輸入端的差模信號進行線性放大，而對輸入的共模信號基本不放大。即，當集成運放工作在線性區(qū)時，輸出電壓為

其中，Aod為差模電壓放大倍數(shù)，或稱為開環(huán)增益。（2）中間放大級它一般由一級到兩級共射放大電路組成，其放大倍數(shù)可達幾千倍以上。（3）輸出級為了降低輸出電阻、提高輸出功率和帶負載能力，輸出級一般由射極輸出器或互補推挽電路組成，同時還設(shè)有過電流保護電路。（4）偏置電路由恒流源或恒壓源組成，作用是為各級放大器設(shè)置合適的靜態(tài)工作點。集成運放的符號2.電路符號一、集成運算放大器的基本特征概述一般可以從頂視圖看去，從標有特殊記號的地方開始按逆時針方向依次編號。（二）集成運放的封裝和分類1.封裝常見集成運放外形一、集成運算放大器的基本特征概述2.分類集成運放按電路特性分為通用型和專用性等。通用型是指其性能指標適合一般情況下使用的集成運放，它的性能指數(shù)基本兼顧了各方面的要求。這類集成運放具有價格低和應(yīng)用范圍廣泛等特點。專用型運放按特性參數(shù)可分為低功耗型、高精度型、寬帶型、高速型、高壓型、高阻型、低漂移型、低噪聲型、大功率型等。一、集成運算放大器的基本特征概述

（一）集成運放的理想化1.理想集成運放的基本概念差模電壓放大倍數(shù)Aud=∞；差模輸入電阻rid=∞；共模抑制比KCMR=∞；輸出電阻ro=0；輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流以及溫漂均為零。二、集成運算放大器的基本電路

2.理想集成運放的電壓傳輸特性二、集成運算放大器的基本電路

二、集成運算放大器的基本電路

傳輸區(qū)域傳輸特性工作特點線性區(qū)輸出電壓uo和輸入電壓ui是線性關(guān)系。即uo=Auoui=Auo（up-uN）虛短--兩輸入電壓uN-uP=0,uN=uP虛斷—兩個輸入端的電流為零，即iN=ip=0非線性區(qū)輸出電壓uo只有兩種可能，即+Uom和-Uom“虛短”特性不成立，即uN≠uP當uN＞uP時，uo=+Uom當uN＜uP時，uo=-Uom“虛斷”特性仍然成立，即iN=ip=0（二）集成運算放大器的兩種基本電路1.反相比例運算放大電路二、集成運算放大器的基本電路

二、集成運算放大器的基本電路

根據(jù)“虛斷”的概念，有ii=if。由圖可得

整理得出放大器的電壓放大倍數(shù)式中“-”號表示ui與uo反相因此該放大器也被稱為“反相放大器”。二、集成運算放大器的基本電路

總結(jié)反相比例運算電路，由Rf引入深度負反饋，輸出波形相位與輸入波形相位相反，輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系為2.同相比例運算放大電路二、集成運算放大器的基本電路二、集成運算放大器的基本電路

根據(jù)“虛斷”的概念

根據(jù)“虛短”的概念

整理得出放大器的放大倍數(shù)是：若令Rf=0或Rl=∞(即開路狀態(tài))，此時，Auf=1，ui=uo，該電路被稱為“電壓跟隨器”。二、集成運算放大器的基本電路

1.基本概念基本差動放大電路由兩個完全對稱的共發(fā)射極單管放大電路組成，該電路的輸入端是兩個信號的輸人差值，電路的輸出端是對這兩個輸人信號之差的放大。如果存在干擾信號，會對兩個輸人信號產(chǎn)生相同的干擾，通過二者之差，干擾信號的有效輸人為零，這就達到了抗共模干擾的目的。知識拓展差動放大電路2.電路組成差動放大電路是由兩個型號、特性、參數(shù)完全相同的晶體管VT1和VT2組成，限流電阻RB1是兩個阻值相等的電阻，限制信號源的內(nèi)阻對直流電源Ucc的分流作用；偏流電阻RB2和集電極電阻RC是兩個阻值相等的電阻。3.工作原理（1）靜態(tài)分析（2）動態(tài)分析差動放大電路

【課堂小結(jié)】集成