模拟电子技术课件第2章集成运算放大器信号运算电路

1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2.1.12.1.1集成运算放大器的组成及符号集成运算放大器的组成及符号集成运算放大器：集成运算放大器：是一种是一种高放大倍数、高输入高放大倍数、高输入 电阻、低输出电阻电阻、低输出电阻的直接耦的直接耦合放大电路合放大电路电路方框图电路方框图中间级中间级输入级输入级输出级输出级偏置电路偏置电路尽量减小零点漂移

2、尽量减小零点漂移,尽量提高尽量提高kcmrr , 输入阻抗输入阻抗 ri尽可能大尽可能大中间级应有足够大的电压放大倍数中间级应有足够大的电压放大倍数输出级主要提高带负载能力，给出输出级主要提高带负载能力，给出足够的输出电流足够的输出电流io ，输出阻抗，输出阻抗 ro小。小。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页u-u+ uo国内外常用符号：国内外常用符号：国家标准符号：国家标准符号：运放的符号运放的符号 uu+ uoauo ri 高高:105 1011 运放的特点：运放的特点：kcmrr很大很大 ro 小：几十小：几十 几百几百 a o 很大很大:104以上以上 107下

3、一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2.1.2 2.1.2 运算放大器的电路模型运算放大器的电路模型下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2.1.3 主要参数主要参数1. 最大输出电压最大输出电压 uopp 能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。2. 开环差模电压增益开环差模电压增益 auo 运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。 auo愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。6. 共模输入电压范围共模输入电压范

4、围 uicm 运放所能承受的共模输入电压最大值。超出此值，运放所能承受的共模输入电压最大值。超出此值，运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。3. 输入失调电压输入失调电压 uio4. 输入失调电流输入失调电流 iio5. 输入偏置电流输入偏置电流 iib下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页理想运放的符号理想运放的符号 u u+ uo u-u+ uo国内外常用符号：国内外常用符号：国家标准符号：国家标准符号：理想运放：理想运放： ri kcmrr ro 0ao 下一页下一

5、页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1. 理想运算放大器理想运算放大器auo ， rid ，ro 0 ， kcmrr 2. 电压传输特性电压传输特性 uo= f (ui)线性区：线性区：uo = auo( (u+ u)非线性区：非线性区：u+ u 时，时， uo = +uo(sat) u+ u 时，时， uo = + uo(sat) u+ 0 ui = ui ur，uo=+ uo (sat)ui ur，uo= uo (sat)uruouir2+ r1+uiuourr2+ r1+ uiuoour电压传输特性电压传输特性uiuo

6、our下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页uruouir2+ r1+uiuourr2+ r1+ot +uo(sat) uo(sat)uouitourouot +uo (sat) uo (sat)t1t2下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页uz uzuordzuruouir2+ r1+电压传输特性电压传输特性 uo(sat) +uo(sat)uiuoour下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页uruouir2+ r1+tuituo+uo(sat)uo(sat)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目

7、录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页按技术指标分为：按技术指标分为：通用型通用型 和特殊型和特殊型 。开环增益可达开环增益可达100db，基本能兼顾各方面，基本能兼顾各方面的要求，在实际应用时优先选用。如的要求，在实际应用时优先选用。如ua741、lm324、5g24等。等。 通常根据通常根据设计要求设计要求选择具有相应指标的芯片选择具有相应指标的芯片包括包括信号源的性质、负载的性质、精度要求、信号源的性质、负载的性质、精度要求、环境条件环境条件四方面要求。四方面要求。2.6 2.6 使用运算放大器应注意的几个问题使用运算放大器应注意的几个问题下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返

8、回上一页上一页 常见封装形式多为双列直插式封装：常见封装形式多为双列直插式封装： 8、10、12、14、16管脚等。使用注意查阅手册、管脚等。使用注意查阅手册、 辨认管脚，以便正确连线。辨认管脚，以便正确连线。 用万用表电阻中间档（用万用表电阻中间档（100 ）测量有无测量有无 短路和断路现象。短路和断路现象。 接成电压跟随器形式进行器件检查接成电压跟随器形式进行器件检查。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1 1 输入保护（防差模输入电压过大）输入保护（防差模输入电压过大）输入电压将限制在二极管的正向压降以下r r2 2r r1 1r rf fu ui iu uo o

9、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2 2 输出端保护输出端保护将两个稳压管反向串联,将输出电压限制在一定的范围内r r2 2r r1 1u uo ou ui id dz zr rf f返回目录返回目录下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页用二个二极管来保护,以护止正、负电源接反.- -e er r2 2r r1 1u uo ou ui i+ +e e3 3 电源保护电源保护返回目录返回目录下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4 4 扩大输出电流扩大输出电流互补对称电路r r2 2r rb br rf fu ui iu uo o-

10、e-ec cr r1 1r rb b+e+ec ct2t2t1t1d1d1d2d2返回目录返回目录下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 运放反相放大电路中，反馈电阻不能太大，运放反相放大电路中，反馈电阻不能太大， 否则会产生较大的噪声和漂移。一般为否则会产生较大的噪声和漂移。一般为 尽量保证运放尽量保证运放输入端对称输入端对称。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页设计思考题讨论设计思考题讨论1、vo= -10vs1ri=10k下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2、vo= 2 vs1 5 vs22s2f1s3fovrrvrrvp3fov)rr1(v)v(rrrvrrrvs2211s121