电路与电子技术基础集成运算放大器基础课件

1、电路与电子技术基础集成运算放大器基础,第九章 集成运算放大器基础 第一节 零点漂移 第二节 差动放大电路 9.2.1 基本形式 9.2.2 长尾式差动放大电路 9.2.3 恒流源差动放大电路 第三节 集成运放主要参数与选择 9.3.1 集成运放的主要参数 9.3.2 集成运放的选择 第四节 集成运算放大器的应用 9.4.1 集成运放的使用 9.4.2 信号运算电路 9.4.3 有源滤波器,电路与电子技术基础集成运算放大器基础,研究对象：集成运算放大器的应用。 关注焦点：如何利用理想运放的特点，分析运放电路。 本章主要讨论集成运放的应用（9-3，9-4），关于集成运放的工作原理和内部结构留给要深

2、入了解集成运放同学自学。,集成运放的应用，最早开始于模拟量的运算，随着集成电路技术的迅速发展，集成运放的性能得到了很大程度的改进和提高，从而使集成运放的应用日益广泛。集成运放的应用电路从功能上分有信号运算、信号处理、信号产生电路等。信号运算一般应包括比例运算、加减运算、积分和微分运算、对数和反对数运算、除法运算等；信号处理电路包括有源滤波、电压比较器和采样保持电路等；信号产生电路是利用运放产生正弦信号和各种非正弦信号等。,电路与电子技术基础集成运算放大器基础,认识集成运算放大器。 目前集成运放常见封装方式有圆金属壳式和双列直插式封装，后者居多。双列直插式有8、10、12、14、16管脚等种类，

3、虽然它们的外引线排列日趋标准化，但各制造厂仍略有区别。因此，使用运放前必须查阅有关手册，辨认管脚，以便正确连线。,在这些管脚中，有一个同相输入端、一个反相输入端和一个输出端，有正、负电源输入端和公共地端。此外根据设计的不同要求还有若干个外接调零端。至少有一个外接调零端。,电路与电子技术基础集成运算放大器基础,集成运算放大器的常用技术指标,开环增益：器件输出电压同相应输入电压的比值。它表示器件放大倍数的大小 电压增益：输出电压变化量同相应输入电压变化量比值 电源电压范围：器件正常工作的电源电压变化范围。 电源电流：器件输入为0、输出开路、正常工作时从电源拉出的电流 输入失调电压：使器件输出0V时

4、的输入电压。 输入电阻：在一个输入端接地时，输入电压的变化量与输出电流变化两的比。 输入电压范围：使器件能够正常工作的输入电压的变化范围。 电源电压拟制比：电源电压规定的变化量与此范围内是如失调电压变化量之比。 共模拟制比：开环增益与共模增益的比值，单位是dB。 带宽：电压增益降至低频率值以下3dB时的频率。 转换时间：输入大的阶跃信号后，受内部限制可以得到输出电压的变化速率。,电路与电子技术基础集成运算放大器基础,集成运算放大器的重要指标,开环差模电压放大倍数Aod：一般Aod越大越好，理想情况Aod= ,最大输出电压Uop-p：集成运放最大不失真输出电压的峰-峰值。例如F007若电源电压为

5、15V，Uop-p= 10V，若Aod=105，则Uid= 0.1mA,差模输入电阻rid：差模输入电阻越大越好，理想情况rid=。 输出电阻ro：输出电阻越小，说明带负载能力越强。理想情况ro=0,电路与电子技术基础集成运算放大器基础,一、使用运放首先做的工作 1. 集成运放的引脚多少 2. 参数测量 3. 调零或调整偏置电压 4. 消除自激振荡 二、保护措施 1. 输入保护 2. 输出保护 3. 电源端保护 三、输出电压与输出电流的扩展 1. 提高输出电压 2. 增大输出电流,使用集成运放应注意的问题,电路与电子技术基础集成运算放大器基础,由于集成运放的Aod= ，所以集成运放的实际应用中

6、都加入反馈。 1. 加入负反馈的两个重要结论 反相输入端与同相输入端近似等电位，即U+U-。 “虚短路”,集成运算放大器电路的分析方法,集成运放工作在线性区时，输入与输出的关系满足如下关系：,输入电流为零，即i=0，因为rid= 。 “虚断路”,2. 加入正反馈的两个重要结论 输出只有两种可能取值。,输入电流为零，即i=0，因为rid= ,电路与电子技术基础集成运算放大器基础,比例运算电路 所谓比例运算就是输出量和输入量成比例关系 利用“虚短路”和输入电流为0可得,由集成运放构成的信号运算电路的分析,由式可知，输出电压与输入电压成比例，且相位相反，其比例系数只与Rf/R1有关，而与运放参数无关

7、。 输入电阻为：,电路与电子技术基础集成运算放大器基础,由刚才的分析知，输入电压与输出电压成比例，但相位相反，若欲使输出电压与输入电压成比例，且同相位，则可有下列电路得到。,差动比例运算电路： 为了使输入端平衡以提高共模拟制比，取R1=R2，Rf=R3,电路与电子技术基础集成运算放大器基础,加、减法运算电路 加法运算电路。 平衡电阻Rp=R1/R2/R3/Rf 因为i=0，所以,若使R1=R2=R3=Rf，则,减法运算电路,电路与电子技术基础集成运算放大器基础,积分、微分运算电路 积分电路就是将反相比例运算电路中的反馈电阻Rf用电容C来代替。,微分电路是将反相比例运算电路中的R1用电容C来代替。,电路与电子技术基础集成运算放大器基础,一阶源滤波器,有源