康華光,第五版,模擬電子技術(shù)-第2章-運算放大器

1、2.1 集成電路運算放大器集成電路運算放大器 2 2 運算放大器運算放大器 2.2 理想運算放大器理想運算放大器 2.3 基本線性運放電路基本線性運放電路 2.4 同相輸入和反相輸入放大電同相輸入和反相輸入放大電 路的其他應(yīng)用路的其他應(yīng)用 2.1 集成電路運算放大器集成電路運算放大器 1. 集成電路運算放大器的內(nèi)部組成單元集成電路運算放大器的內(nèi)部組成單元 圖圖2.1.1 集成運算放大器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖集成運算放大器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 2.1 集成電路運算放大器集成電路運算放大器 1. 集成電路運算放大器的內(nèi)部組成單元集成電路運算放大器的內(nèi)部組成單元 圖圖2.1.2 運算放大器的代表符號運算放大器的代

2、表符號 （a）國家標準規(guī)定的符號）國家標準規(guī)定的符號 （b）國內(nèi)外常用符號）國內(nèi)外常用符號 2. 運算放大器的電路模型運算放大器的電路模型 圖圖2.1.3 運算放大器的電路模型運算放大器的電路模型 通常：通常： 開環(huán)電壓增益開環(huán)電壓增益 Avo的的 105 （很（很 高）高） 輸入電阻輸入電阻 ri 106 （很（很 大）大） 輸出電阻輸出電阻 ro 100 （很（很 小）?。?vOAvo(vPvN) （ V vO V ） ） 注意輸入輸出的相位關(guān)注意輸入輸出的相位關(guān) 系系 2. 運算放大器的電路模型運算放大器的電路模型 當當Avo(vPvN) V 時 時 vO V 當當Avo(vPvN) V

3、- -時時 vO V- - 電壓傳輸特性電壓傳輸特性 vO f (vPvN) 線性范圍內(nèi)線性范圍內(nèi) vOAvo(vPvN) Avo斜率斜率 2. 運算放大器的電路模型運算放大器的電路模型 2. 運算放大器的電路模型運算放大器的電路模型 理想：理想：ri ro0 Avo voAvo(vpvn) 2.2 理想運算放大器理想運算放大器 1. vo o的飽和極限值等于運放的飽和極限值等于運放 的電源電壓的電源電壓V 和 和V 2. 運放的開環(huán)電壓增益很高運放的開環(huán)電壓增益很高 若（若（vPvN）0 則則 vO= +Vom=V 若（ 若（vPvN）0 則則 vO= Vom=V 3. 若若V vO R3時

4、，時， （1）試證明）試證明Vs( R3R1/R2 ) Im 解（解（1）根據(jù)虛斷有）根據(jù)虛斷有 Ii =0 所以所以 I2 = Is = Vs / R1 例例2.3.3直流毫伏表電路直流毫伏表電路 （2）R1R2150k ，R31k ， 輸入信號電壓輸入信號電壓Vs100mV時，通過毫時，通過毫 伏表的最大電流伏表的最大電流Im(max)？ 又又根據(jù)虛短有根據(jù)虛短有 Vp = Vn =0 R2和和R3相當于并聯(lián)，所以相當于并聯(lián)，所以 I2R2 = R3 (I2 - - Im ) 所以所以 1 s 3 32 m R V R RR I)( 當當R2 R3時，時，Vs( R3R1/R2 ) Im

5、（2）代入數(shù)據(jù)計算即可）代入數(shù)據(jù)計算即可 end 2.4 同相輸入和反相輸入同相輸入和反相輸入 放大電路的其他應(yīng)用放大電路的其他應(yīng)用 2.4.1 求差電路求差電路 2.4.2 儀用放大器儀用放大器 2.4.3 求和電路求和電路 2.4.4 積分電路和微分電路積分電路和微分電路 2.4.1 求差電路求差電路 從結(jié)構(gòu)上看，它是反相從結(jié)構(gòu)上看，它是反相 輸入和同相輸入相結(jié)合的放輸入和同相輸入相結(jié)合的放 大電路。大電路。 4 on 1 ni1 R vv R vv 3 p 2 pi2 0 R v R vv i1 1 4 i2 32 3 1 41 o v R R v RR R R RR v )( 當當,

6、2 3 1 4 R R R R 則則 )( i1i2 1 4 o vv R R v 若繼續(xù)有若繼續(xù)有, 14 RR 則則 i1i2o vvv 根據(jù)根據(jù)虛短虛短、虛斷虛斷和和N N、P P 點的點的KCLKCL得：得： pn vv 2.4.1 求差電路求差電路 從放大器角度看從放大器角度看 1 4 i1i2 o d R R vv v Av 時，時， 2 3 1 4 R R R R )( i1i2 1 4 o vv R R v 增益為增益為 （該電路也稱為差分電路或減法電路）（該電路也稱為差分電路或減法電路） 2.4.1 求差電路求差電路 例：一種高輸入電阻的差分電路例：一種高輸入電阻的差分電路

7、2.4.2 儀用放大器儀用放大器 ) 2 1( 1 2 3 4 21 O R R R R A vv v v 2.4.3 求和電路求和電路 1 ni1 - R vv 3 on - R vv 根據(jù)根據(jù)虛短虛短、虛斷虛斷和和N N點點 的的KCLKCL得：得： 2i 2 3 1 i 1 3 o -v R R v R R v 321 RRR 若若 0 pn vv 2 ni2 - R vv 則有則有 2i1 io -vvv （該電路也稱為加法電路）（該電路也稱為加法電路） 2.4.4 積分電路和微分電路積分電路和微分電路 1. 積分電路積分電路 式中，負號表示式中，負號表示vO與與vI在相位上是相反的。在相位上是相反的。 根據(jù)根據(jù)“虛短虛短”，得，得 根據(jù)根據(jù)“虛斷虛斷”，得，得 0 P N vv 0 i i 因此因此 R ii I 12 v 電容器被充電，其充電電流為電容器被充電，其充電電流為 2 i 設(shè)電容器設(shè)電容器C的初始電壓為零，則的初始電壓為零，則 t RC ti C d 1 d 1 I 2ON v vv t RC d 1 IO vv （積分運算）（積分運算） 2.4.4 積分電路和微分電路積分電路和微分電路 當當vI I為階躍電壓時，有為階躍電