电子技术基础(第五版)康华光02运算放大器.ppt

1,2 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,集成电路 把整个电路中的元器件及其连接导线制造在一块半导体基片上，构成特定功能的电子电路。,集成电路,集成运算放大器是发展最早、应用最广泛的一种集成电路。,3,集成运算放大器 具有很高开环放大倍数的多级放大电路。,2.1 集成电路运算放大器,P,N,O,V+ V-,4,集成运放的符号,运算放大器的代表符号 （a）国家标准规定的符号 （b）国内外常用符号,反相输入端,同相输入端,输出端,5,运算放大器的电路模型,运算放大器的电路模型,开环电压增益,输入电阻,输出电阻,6,通常： 开环电压增益 Avo105 （很高）,输入电阻 ri 106 （很大）,输出电阻 ro 100 （很小）,运算放大器的电路模型,运算放大器的电路模型,7,电压传输特性 vo= f (vi),线性区： vo = Avo(vP- vN ),饱和区：,当Avo(vP-vN) V+ 时 vO= + Vom =V+,当Avo(vP-vN) V-时 vO = - Vom = V-,8,解：,输入电压的最小幅值,9,2.2 理想运算放大器,理想运放的电路模型,为简化分析，可把实际的运算放大器看作是理想的运算放大器。,理想运放的主要条件: 开环电压放大倍数：Avo 开环输入电阻：ri 开环输出电阻：ro0 输出电压的极限值等于运放的电源电压： + Vom V+ - Vom V-,10,1. 线性区,vp = vn,= 0,称为虚短。,称为虚断。,加负反馈时,理想运放的特性,O,理想特性,11,理想运放的特性,2. 饱和区 开环或加正反馈时,vO = V+,(2) 当 vp vn 时，,vO =V-,(1) 当 vp vn时，,12,2.3 基本线性运放电路,2.3.1 同相放大电路,2.3.2 反相放大电路,13,1. 基本电路,电路图,小信号等效电路模型,14,2. 几项技术指标的近似计算,（1）电压增益Av,根据虚短和虚断的概念有,输出与输入同相,（可作为公式直接使用）,15,（2）输入电阻Ri,输入电阻定义,根据虚短和虚断有 vivp，ii ip0,所以,（3）输出电阻Ro,Ro0,16,电路图,3. 电压跟随器,根据虚短和虚断有,vovn= vp vi,当 R1= 或 R2 = 0 时，,17,电压跟随器的作用,无电压跟随器时 负载上得到的电压,有电压跟随器时,ip=0，vpvs,根据虚短和虚断有,vovn= vp vs,例：,18,1. 电路结构,电路图,19,2. 几项技术指标的近似计算,（1）电压增益Av,根据虚短和虚断的概念有,（可作为公式直接使用）,“虚地”,输出与输入反相,20,（2）输入电阻Ri,（3）输出电阻Ro,Ro0,21,2.4 同相输入和反相输入放大电路的其他应用,2.4.1 求差电路,2.4.2 仪用放大器,2.4.3 求和电路,2.4.4 积分电路和微分电路,22,利用差分式电路以实现求差运算,当 vi1 单独作用时,利用叠加原理：,可看作是反相放大电路,当 vi2 单独作用时,可看作是同相放大电路,2.4.1 求差电路,23,当,则,若继续有,则,24,一种高输入电阻的差分电路,25,2.4.2 仪用放大器,26,2.4.3 求和电路,根据虚短、虚断，并列N点的KCL方程，得：,若,则有,27,输出再接一级反相电路,可得,28,2.4.4 积分电路和微分电路,式中，负号表示vO与vI在相位上是相反的。,（积分运算）,根据虚短、虚断：,一、积分电路,29,当vI为阶跃电压时，有：,积分饱和,V-,vI = VI 0,vI = VI 0,VI,VI,线性积分时间,30,（微分运算）,根据虚短、虚断：,二、微分电路,31,当vI为阶跃电压时，有,32,本章 要 求,、了解集成运放的内部结构、电路模型和性能特点，理解其电