第9章 集成运算放大器

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1、第9章集成运算放大器9.1集成运算放大器介绍9.2放大电路中的负反馈9.3集成运算放大器的应用*9.4集成运算放大器使用中应注意的问题9.1集成运算放大器介绍集成运算放大器(简称集成运放)是一种高电压放大倍数的直接祸合放大器。它工作在放大区时.输人和输出呈线性关系.所以它又被称为线性集成电路。理想的集成运算放大器应该具有电压增益高.输人电阻大.输出电阻小.工作点漂移小等特点。按照集成运算放大器的参数来分.集成运算放大器可分为如下几类:①通用型运算放大器②高阻型运算放大器③低温漂型运算放大器①高速型运算放大器⑤低功耗型运算放大器⑥高压大功率型运算放大器下一页返回9.1集成运算

2、放大器介绍9.1.1集成运算放大器的基本组成集成运算放大器电路形式多样.各具特色。但从电路的组成结构看一般是由输人级、中间级、输出级和电流源电路四部分组成。组成框图如图9-1所示。输人级:差动放大电路，输人阻抗高，减小零漂和抗干扰能力强。中间级:电压放大，且放大倍数高，共射极放大电路构成。输出级:互补对称射极输出器构成输出电阻小，带负载能力强。上一页下一页返回9.1集成运算放大器介绍电流源电路:为各级电路提供稳定、合适的偏置电流，由各种恒流源电路构成。集成运放的符号如图9-2所示，其中图9-2(a)为国际通用符号，图9-2(b)为我国标准符号。图9-3为国产通用型集成运放F

3、007（μA741）的外部引脚图，其中引脚定义如表9-1所示。9.1.2集成运算放大器的主要参数1.开环差模电压放大倍数Aod它是指集成运放在无外加反馈回路的情况下的差模电压的放大倍数。理想集成运放的开环电压放大倍数Aod为∞。上一页下一页返回9.1集成运算放大器介绍2.最大输出电压uop-p它是指一定电压下，集成运放的最大不失真输出电压的峰-峰值。理想集成运放的最大输出电压Uop-p可以为任意电压值。3.差模输入电阻:rid它的大小反映了集成运放输人端向差模输人信号源索取电流的大小。要求其值愈大愈好。理想集成运放的差模输人电阻rid为∞。4.输出电阻ro它的大小反映了集成

4、运放在小信号输出时的负载能力要求其值愈小愈好理想集成运放的输出电阻ro为0。上一页下一页返回9.1集成运算放大器介绍5.共模抑制比KCMR它放映了集成运放对共模输人信号的抑制能力.其定义同差动放大电路。KCMR越大越好。理想集成运放的共模抑制比KCMR为∞。6.输入失调电压Uio理论上当Ui-=Ui+=0时，输出电压Uo=0，而实际应用中却Uo≠0。加入Ui-≠0，Ui+=0或Ui+≠0，Ui-=0使Uo=0，称Ui-≠0或Ui+≠0为补偿电压，即Uio。一般Uio为几个毫伏，其值愈小愈好。在实际应用中输入失调电压并不是直接在反相（同相）输入端上，而是通过一可调电位器加在调

5、零输入端上（1、5脚）。7.输入失调电流Iio用来表征输人级差分对管的电流不对称所造成的影响.其定义为当Ui=0(静态)时:Iio=

6、Ib1-Ib2

7、Iio一般为零点几微安。上一页下一页返回9.1集成运算放大器介绍8.输入偏置电流IiBIiB是衡量差分对管输人电流绝对值大小的标志.其定义为当Ui=0(静态)时:IiB一般为零点几微安。9.最大共模输入电压Uicm反相、同相输人端允许加的最大同极性电压。如果所加电压超过一定电压值.则集成运放的性能会有所下降.失去差模放大的作用。10.最大差模输入电压Uidm最大差模输人电压是指同相输人端和反相输人端之间所能承受的最大电压值.超

8、过一定的电压范围会损坏器件。上一页返回9.2放大电路中的负反馈9.2.1反馈的基本概念1.反馈的概念前面各章讨论放大电路的输人信号与输出信号间的关系时.只涉及输人信号对输出信号的控制作用.这称做放大电路的正向传输作用。然而.放大电路的输出信号也可能对输人信号产生反作用。简单地说.这种反作用就叫做反馈。引入反馈的放大电路称为反馈放大电路.它由基本放大电路、反馈网络、输出取样、输人求和四部分组成一个闭合环路.称为反馈环路只有一个反馈环路组成的放大电路.称为单环反馈放大电路.如图9-4所示。其中.x1是输人信号;x0是输出信号;xF是反馈信号;xID是净输人信号。这些电量可以是电

9、压.也可以是电流。下一页返回9.2放大电路中的负反馈2.反馈的分类(1)正反馈与负反馈由图9-4可以得知，反馈信号送回到输人回路与原输人信号共同作用后，对净输人信号的影响有两种结果:一种是使净输人信号比没有引人反馈时减弱了，称这种反馈为负反馈;另一种是使净输人信号比没有引人反馈时增强了，称这种反馈为正反馈。(2)直流反馈与交流反馈在放大电路中既含有直流分量，也含有交流分量，因而有直流反馈与交流反馈之分。反馈信号中只含有直流分量的称为直流反馈。或者说存在于放大电路的直流通路中的反馈网络引人直流反馈。直流反馈影响电路的