第2章运算放大器-2016-02-23

1、本章主要内容本章主要内容2.1 集成电路运算放大器集成电路运算放大器2.2 理想运算放大器理想运算放大器2.3 基本线性运放电路基本线性运放电路2.4 同相输入和反向输入放大电路的其他应用同相输入和反向输入放大电路的其他应用运算放大器运算放大器具有极高开环增益（具有极高开环增益（105以上）的以上）的、多级直接耦合放大电路多级直接耦合放大电路2.1 集成电路运算放大器集成电路运算放大器集成运放的电路符号集成运放的电路符号集成电路集成电路将所有元器件及其之间的连接，将所有元器件及其之间的连接， 同时制造在一小块单晶硅芯片上，同时制造在一小块单晶硅芯片上， 并具有一定功能的电子电路。并具有一定功能

2、的电子电路。反向输入端反向输入端同同向输入端向输入端输出端输出端国标国标国内外常用国内外常用国内外常用国内外常用2.1 集成电路运算放大器集成电路运算放大器集成运放内部结构集成运放内部结构2.1 集成电路运算放大器集成电路运算放大器集成运放的电路模型集成运放的电路模型通常：通常： 输入电阻输入电阻ri 106 （很大）（很大） 输输出出电阻电阻ro 100 （很（很小小） 开环电压增益开环电压增益Avo 105 （很（很高高）vo Avo ( vPvN ) （ V vO V ）2.1 集成电路运算放大器集成电路运算放大器集成运放的电压传输特性集成运放的电压传输特性vo f (vPvN)vo f

3、 (vPvN)-Vom 负饱和区负饱和区+Vom 正正饱和区饱和区Avo(vPvN) 线性区线性区P20，例例2.1.12.2 理想理想运算放大器运算放大器理想理想运放的运放的特征特征1、饱和区饱和区 vo -Vom 或或 +Vom2、 ri ， ro 0 vo Avo(vPvN) V vo V Avo 很大很大 vPvN 0 vP vN 虚短虚短 vPvN ii ri vPvN 0， ri ii = 0， 即即 iP 0， iN 0 虚断虚断虚短、虚断虚短、虚断 理想化条件下，理想化条件下，集成运放工作在线性区集成运放工作在线性区的两个最重要的基本特征的两个最重要的基本特征3、 线性区线性区

4、2.2 理想理想运算放大器运算放大器理想理想运放运放电路模型电路模型2.3 基本线性运放电路基本线性运放电路2.3.1 同相放大电路同相放大电路前提：前提： 运放：理想；运放：理想； 输入：小信号。输入：小信号。基本电路基本电路如何使运放工作在线性区如何使运放工作在线性区？加入深度负反馈加入深度负反馈！2.3.1 同相放大电路同相放大电路1、负反馈的基本概念负反馈的基本概念放大电路的净输入放大电路的净输入:2.3 基本线性运放电路基本线性运放电路被削弱被削弱!vid反馈反馈 :将输出信号引回到输入端，将输出信号引回到输入端， 对放大电路的净输入对放大电路的净输入 产生影响产生影响。负负反馈反馈

5、 :净输入被削弱净输入被削弱！2.3.1 同相放大电路同相放大电路1、负反馈的基本概念负反馈的基本概念 vo 2.3 基本线性运放电路基本线性运放电路vidvn 跟踪跟踪 vp 变化，变化，负反馈保证负反馈保证 虚短虚短 vnvo vi ( = vp）vid 负反馈使放大电路的负反馈使放大电路的增益下降增益下降 ，输出稳定，输出稳定2.3.1 同相放大电路同相放大电路2、几项技术指标的近似计算几项技术指标的近似计算2.3 基本线性运放电路基本线性运放电路（1）电压增益）电压增益 Av（2）输入电阻）输入电阻 Ri（3）输）输出出电阻电阻 Ro（可作可作为公式为公式直接使直接使用用）2.3.1

6、同相放大电路同相放大电路3、电压跟随器电压跟随器2.3 基本线性运放电路基本线性运放电路（可作为公式可作为公式直接使用直接使用）意义意义？2.3.1 同相放大电路同相放大电路3、电压跟随器电压跟随器2.3 基本线性运放电路基本线性运放电路无论无论RL为何，都有为何，都有电压跟随器作用：电压跟随器作用：利用其利用其ri ， ro 0的特点，的特点，作阻抗变换器或缓冲器，使不同负载作阻抗变换器或缓冲器，使不同负载在同一信号源上可得到相同的电压。在同一信号源上可得到相同的电压。2.3.2 反相放大电路反相放大电路2.3 基本线性运放电路基本线性运放电路虚地虚地（可作为公式可作为公式直接使用直接使用）

7、例例2.3.3直流毫伏表电路直流毫伏表电路当当R2 R3时，时，（1）试证明）试证明Vs( R3R1/R2 ) IM（2）R1R2150kW，R31kW， 输入信号电压输入信号电压Vs100mV时，通过时，通过 毫伏表的最大电流毫伏表的最大电流IM(max)？2.4同相输入和反相输入放大电路的其它应用同相输入和反相输入放大电路的其它应用2.4.1 求差电路求差电路（该电路也称为差分电路（该电路也称为差分电路或减法电路）或减法电路）一种高输入电阻一种高输入电阻的差分电路的差分电路图图2.4.22.4同相输入和反相输入放大电路的其它应用同相输入和反相输入放大电路的其它应用2.4.2 仪用放大器仪用放大器在测量系统中应用很广在测量系统中应用很广2.4同相输入和反相输入放大电路的其它应用同相输入和反相输入放大电路的其它应用2.4.3 求和电路求和电路（该电路也称为加法电路）（该电路也称为加法电路）2.4同相输入和反相输入放大电路的其它应用同相输入和反相输入放大电路的其它应用2.4.4 积分电路和微分电路积分电路和微分电路1、积分电路积分电路当当 vI 为阶跃电压时，为阶跃电压时，vO 与与 t 成线性关系成线性关系 积分电路应用：积