电子技术基础(第五版)康华光02运算放大器.ppt

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1、1,2 运算放大器,2.1 集成电路运算放大器,2.2 理想运算放大器,2.3 基本线性运放电路,2.4 同相输入和反相输入放大电 路的其他应用,2,集成电路 把整个电路中的元器件及其连接导线制造在一块半导体基片上，构成特定功能的电子电路。,集成电路,集成运算放大器是发展最早、应用最广泛的一种集成电路。,3,集成运算放大器 具有很高开环放大倍数的多级放大电路。,2.1 集成电路运算放大器,P,N,O,V+V-,4,集成运放的符号,运算放大器的代表符号（a）国家标准规定的符号（b）国内外常用符号,反相输入端,同相输入端,输出端,5,运算放大器的电路模型,运算放大器的电路模型,开环电压增益,输入电

2、阻,输出电阻,6,通常：开环电压增益 Avo105（很高）,输入电阻 ri 106（很大）,输出电阻 ro 100（很小）,运算放大器的电路模型,运算放大器的电路模型,7,电压传输特性 vo=f(vi),线性区：vo=Avo(vP-vN),饱和区：,当Avo(vP-vN)V+时 vO=+Vom=V+,当Avo(vP-vN)V-时 vO=-Vom=V-,8,解：,输入电压的最小幅值,9,2.2 理想运算放大器,理想运放的电路模型,为简化分析，可把实际的运算放大器看作是理想的运算放大器。,理想运放的主要条件:开环电压放大倍数：Avo 开环输入电阻：ri开环输出电阻：ro0输出电压的极限值等于运放的

3、电源电压：+Vom V+-Vom V-,10,1.线性区,vp=vn,=0,称为虚短。,称为虚断。,加负反馈时,理想运放的特性,O,理想特性,11,理想运放的特性,2.饱和区 开环或加正反馈时,vO=V+,(2)当 vp vn 时，,vO=V-,(1)当 vp vn时，,12,2.3 基本线性运放电路,2.3.1 同相放大电路,2.3.2 反相放大电路,13,1.基本电路,电路图,小信号等效电路模型,14,2.几项技术指标的近似计算,（1）电压增益Av,根据虚短和虚断的概念有,输出与输入同相,（可作为公式直接使用）,15,（2）输入电阻Ri,输入电阻定义,根据虚短和虚断有 vivp，ii ip

4、0,所以,（3）输出电阻Ro,Ro0,16,电路图,3.电压跟随器,根据虚短和虚断有,vovn=vp vi,当 R1=或 R2=0 时，,17,电压跟随器的作用,无电压跟随器时负载上得到的电压,有电压跟随器时,ip=0，vpvs,根据虚短和虚断有,vovn=vp vs,例：,18,1.电路结构,电路图,19,2.几项技术指标的近似计算,（1）电压增益Av,根据虚短和虚断的概念有,（可作为公式直接使用）,“虚地”,输出与输入反相,20,（2）输入电阻Ri,（3）输出电阻Ro,Ro0,21,2.4 同相输入和反相输入放大电路的其他应用,2.4.1 求差电路,2.4.2 仪用放大器,2.4.3 求和

5、电路,2.4.4 积分电路和微分电路,22,利用差分式电路以实现求差运算,当 vi1 单独作用时,利用叠加原理：,可看作是反相放大电路,当 vi2 单独作用时,可看作是同相放大电路,2.4.1 求差电路,23,当,则,若继续有,则,24,一种高输入电阻的差分电路,25,2.4.2 仪用放大器,26,2.4.3 求和电路,根据虚短、虚断，并列N点的KCL方程，得：,若,则有,27,输出再接一级反相电路,可得,28,2.4.4 积分电路和微分电路,式中，负号表示vO与vI在相位上是相反的。,（积分运算）,根据虚短、虚断：,一、积分电路,29,当vI为阶跃电压时，有：,积分饱和,V-,vI=VI 0,vI=VI 0,VI,VI,线性积分时间,30,（微分运算）,根据虚短、虚断：,二、微分电路,31,当vI为阶跃电压时，有,32,本章 要 求,、了解集成运放的内部结构、电路模型和性能特点，理解其电压传输特性，掌握理想运放的特点；、熟悉常用的信号运算电路；、熟练掌握运用“虚短”和“虚断”分析线性运放电路的方法。,返 回,作业：习题、,