北邮模电北邮模电第十五讲运放和电压比较器(1)

1、2022-4-141电子电路基础电子电路基础第十五讲第十五讲 运放和电运放和电压比较器（压比较器（1 1） 主要内容主要内容8.1 运算放大器概述8.2 运算放大器的应用运算放大器概述运算放大器概述 v输入级：采用差动放大，提高输入阻抗和共模抑制比v中间级：多采用有源负载共射电路，提高增益v输出级：多采用互补对称输出电路，增大输出电压线性范围，降低输出电阻，减小非线性失真运算放大器概述运算放大器概述( (续）续） v同相输入端：与输出端同相v反相输入端：与输出端反相运算放大器直流参数运算放大器直流参数v开环差模增益无外加反馈时的差模放大倍数，100dB左右v共模抑制比：差模放大倍数与共模放大倍

2、数之比的绝对值，v最大输出电压：在负载一定的条件下,运放输出电压的最大峰-峰值v其他直流参数：输入失调电压和电流、最大差模和共模输入电压、一般大于80dB取决于电源电压,与正负电源电压分别相差23V电源电压抑制比等运放的交流参数（运放的交流参数（1 1）v差模输入电阻v共模输入电阻v输出电阻输入差模信号时运放的输入电阻运放在输入共模信号时的输入电阻运放在开环工作时的输出电阻通常为几十几百欧之间通常在百兆欧量级通常为百兆欧量级运放的交流参数（运放的交流参数（2 2）v开环带宽：开环增益下降3dB(约0.707)时的工作频率。由极间等效电容、分布电容和寄生电容决定，v0dB带宽开环增益下降至0dB

3、(1)通常为几MHz几十MHz之间 v等效低通特性：内部采用直接耦合通常为几Hz几十Hz之间通带下限为0运放的特点运放的特点（1）开环增益在0频附近很大，当工作频率较低时，（虚短路） （2）通频带很窄，不适合用于频率较高的场合，可以采用负反馈展宽通频带（3）运放的输入电阻很大，对上一级影响（负载效应）较小， （虚开路）（4）输出电阻小，一般可视为电压源。当引入电压负反馈时，非常接近理想电压源运放电路分析方法运放电路分析方法v引入负反馈时，在电路的通频带内通常满足深负反馈条件，输入端具有“虚短路”和“虚开路”特性，即运放的净输入电压和电流都近似为0。v在电压负反馈电路中，运放的输出为理想电压源，

4、即运放的输出电压与负载无关反相放大电路（比例运算）反相放大电路（比例运算）1ufoifAuuRR 0idifiii 1fofff iiRuR iR iuR v电压并联负反馈v虚开路：0Nuv虚短路：v电压放大倍数：1iRRv输入电阻：v输出电阻：Ro011ufoifAuuRR 110NiidNiifuuiuuiiRR 1oNffifiuuR iuR uRv为了满足直流静态特性和抑制共模信号的对称性要求，当ui=0、uo=0(接地)时，同相输入端和反相输入端的外接电阻要相等。由此得R2=R1|Rf v电压串联负反馈v由虚开路和虚短路特性v电压放大倍数：v输入电阻：Ri 输出电阻：Ro00fR 1

5、R 若 或者 则电路变为电压跟随器2、同相放大电路（比例运算）、同相放大电路（比例运算）例例8-18-1同相放大器驱动反相放大器同相放大器驱动反相放大器: :求求u1u1和和uou1)2sin3sin(1)iiuRR uttuu RRu RRRR 3 3、反相加法器、反相加法器123fRRRR00idNiu312123123uuuiiiRRRv虚开路和虚短路：123foffiiiiuR i v电流：312123()ofuuuuRRRR v输出电压： 加权相加v特例:123()ouuuu 4 4、同相加法器123123()ppuuuuRRRR123123123pppuu

6、uuuuiiiRRR412344piiiiui Rv虚开路和虚短路特性：v解方程1234/pRRRRR1234123()ppppuuuuuuuRRRR31212341231111()puuuuRRRRRRR4 4、同相加法器3125123(1)()foPRuuuuRRRRR123123()ppuuuuRRRR123123123pppuuuuuuiiiRRR412344piiiiui R312123()ofuuuuRRRRv虚开路和虚短路特性：v解方程得：5(1)NPofpuuuRR uv另外，v输出电压为：5/PfRRRv若 ，1234/pRRRRR5、减法器112323(1)()ofuRR u RRR211ofuu RR 231/fRRRRvu10电路为同相放大器v电路对称时：v若u20，电路为反相放大器：211221()ooofuuuuuRRRv根据叠加原理：121()foRuuuRv若R1R2 ，则R3Rf，22fu RR221312123ffofRRRRuuRRRRRR例例8-28-23413434()20.5ofuuuRuuRR1221212()(20.5)ofuuuRuuRRv显然R1/R2/RfR3/R4