a集成运算放大器.doc

西安工程技术（技师）学院陕西省明德职业中等专业学校理论课教案 2009至2010学年第二学期第12周 授课班级：09机电1-4班课程名称电工电子技术课 次内 容 名 称审 批 签 字33集成运算放大器 年 月 日 授 课 方 法讲授授课时数2节教学目的和要求1、 使学生掌握集成运算放大器的结构和理想运算放大器的参数；2、 使学生掌握虚短与虚断的概念；教学重点理想运算放大器的参数教学难点虚短与虚断的概念复习提问放大电路的原理课外作业题号P2502.4教 学 过 程任课教师：景永新集成运算放大器一、 引入：1、 集成电路：应用半导体制造工艺把晶体管、场效应管、电阻、小容量电容等许多元器件以及它们之间的连线都集中制做在同一小硅片上，然后封装在管壳里，这样制成的具有特定功能的电子电路称为集成电路；2、 集成电路特点：体积小、重量轻、性能好、功耗低、可靠性高；二、 集成运算放大器的电路结构：各型号集成运放的内部电路的基本结构相同；1、 输入级： 常采用差动放大电路；并提供运放的同相输入端和反相输入端； 一般要求输入阻抗高、放大倍数大；是影响集成运放性能指标好坏的关键；2、 中间级： 常采用带有源负载（以恒流源取代集电极电阻）的多级共射极放大电路； 主要用于放大，提供足够的电压放大倍数；同时将输入级的双端输出变成单端输出；3、 输出级： 常采用射极输出器和互补对称电路（由PNP管和NPN管构成），并设有过载保护；要求输出电阻小、有较强的带负载能力； 主要用于提高输出电压和电流以提供给负载，并起到将放大级与负载隔离的作用；4、 偏置电路： 向各级电路提供合适的小而稳定的静态工作电流； 一般由各种恒流源电路构成。三、 理想集成运算放大器的电路符号：1、 电路符号：同相端（“+”号端）；反相端（“-”号端）；为理想开环电压放大倍数；为信号传输方向2、 当同相端接地时，ui（接在反相端上）与uo反相；当反相端接地时，ui与uo同相；四、 集成运放的主要参数：合理选择和正确使用集成运放的依据。1、 开环电压放大倍数Auo： 输入端和输出端之间没有外接电路元件时的差模电压放大倍数即Auo=uo/（u+-u-） Auo很大，一般为104 107；2、 最大输出电压Uopp：能使输出电压与输入电压保持不失真关系的最大输出电压；3、 差模输入电阻rid：两输入端加上差模信号时的交流输入电阻；越大向信号源索取的电流越小，信号衰减越少，运算精度越高；4、 输入失调电压UIO：高质量产品一般在1mV左右；在输入信号为零时（由于输入电路采用差动放大电路，在制作时不可能使u+和u-完全对称），为使输出电压为零，在输入端附加的一个补偿电压；高质量产品一般在1mV左右；5、 输入失调电流IIO：输入信号为零时，两个输入端静态基极电流之差，即IIO=IB+-IB-；IIO越小越好；6、 输入偏置电流IIB：输入信号为零时，两个输入端静态基极电流的平均值IIB=(IB+-IB-) /2；IIB越小零漂（输入信号为零时输出信号不为零的现象）越小；7、 共模抑制比KCMR：集成运放的差柑电压放大倍数与共模放大倍数之比的绝对值；KCMR越大，抑制共模信号的能力越强；（如由于温度变化或电压波动引起的两个输入端静态工作点的相同的变化，相当于在两个输入端加上了共模信号）五、 理想运算放大器的特点：实际运放电路的分析中常采用理想集成运放进行分析。1、 开环电压放大倍数Auo；即Auo=uo/（u+-u-）中两输入端的电位差为零（u+-u-=0）；2、 差模输入电阻rid；3、 输入失调电压UIO、输入失调电流IIO、输入偏置电流IIB均为零；4、 开环输出电阻ro0；带负载能力强；5、 共模抑制比KCMR；6、 没有失调现象，即当输入信号为零时输出信号也为零；六、 两个重要法则：1、 虚短：Auo=uo/（u+-u-） u+-u-=0 u+=u-同、反相输入端的电位差为零，相当于短路；2、 虚地：当u+=u-=0时，相当于两个输入端均接地（或者说当一输入端接地时另一输入端的电位也为0）；虚地是虚短的一种特殊情况；3、 虚断：差模输入电阻rid，u+-u-=0 i