集成运算放大器及其基本应用电路.ppt

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1、第4章集成运算放大器及其基本应用电路4.1基本概念1．什么是集成运放OperationAmplifier(OPA)多级、直接耦合、高增益集成电路。vo=AVD(VP-VN)-AVD(VN-VP)AVD:开环差模增益AVD>0＋：同相输入端－：反相输入端2.理想运算放大器(1)高增益AV=∞(2)失调小Ri=∞(3)恒压输出RO=0(4)频带宽BW=∞(5)零输入零输出VP=VN时VO=0(6)没有温度漂移KCMR=∞3.输入级的选择(1)直接耦合(2)零点漂移问题(3)差动输入级的优点:抑制零点漂移;输入失调小;输入阻抗高。4．OPA的组

2、成中间放大级输出级直流偏置vovNvP差分输入级集成运放的典型组成框图(1)差动输入级（组合电路）(2)中间级（提供高增益，CE）(3)输出级（互补输出）(4)附加电路(直流偏置、相位补偿、调零电路等）5.传输特性（差放特性）VOL/AVD

3、合的线性电路时可以分别对每个运放进行。虚开路运放工作在线性区的特点附:在分析信号运算电路时对运放的处理i1=i2uo_++R2R1RPuii1i21.放大倍数虚短路虚开路一、反相比例运算电路虚开路2.电路的输入电阻ri=R1平衡电阻，使输入端对地的静态电阻相等，保证静态时输入级的对称性。RP=R1//R2uo_++R2R1RPuii1i2为保证一定的输入电阻，当放大倍数大时，需增大R2，4.共模电压电位为0，虚地输入电阻小、共模电压为0以及“虚地”是反相输入的特点。_++R2R1RPuii1i23.反馈方式电压并联负反馈输出电

4、阻很小！反相比例电路的特点：1.共模输入电压为0，因此对运放的共模抑制比要求低。2.由于电压负反馈的作用，输出电阻小，可认为是0，因此带负载能力强。3.由于并联负反馈的作用，输入电阻小，因此对输入电流有一定的要求。二、同相比例运算电路_++R2R1RPuiuou-=u+=ui反馈方式：电压串联负反馈。输入电阻高。虚短路虚开路结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从同相端输入。虚开路同相比例电路的特点：3.共模输入电压为ui，因此对运放的共模抑制比要求高。1.由于电压负反馈的作用，输出电阻小，可认为是0，因此带负载能力强。2.由于串联负反

5、馈的作用，输入电阻大。此电路是电压并联负反馈，输入电阻大，输出电阻小，在电路中作用与分离元件的射极输出器相同，但是电压跟随性能好。三、电压跟随器结构特点：输出电压全部引到反相输入端，信号从同相端输入。电压跟随器是同相比例运算放大器的特例。_++uiuo一、反相求和运算R12_++R2R11ui2uoRPui1实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。i12iFi11R12_++R2R11ui2uoRPui1调节反相求和电路的某一路信号的输入电阻，不影响输入电压和输出电压的比例关系，调节方便。二、同相求和运算实际应用

6、时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。-R1RF++ui1uoR21R22ui2此电路如果以u+为输入，则输出为：-R1RF++ui1uoR21R22ui2u+与ui1和ui2的关系如何？注意：同相求和电路的各输入信号的放大倍数互相影响，不能单独调整。流入运放输入端的电流为0（虚开路）-R1RF++ui1uoR21R22ui2R´左图也是同相求和运算电路，如何求同相输入端的电位？提示：1.虚开路：流入同相端的电流为0。2.节点电位法求u+。三、单运放的加减运算电路实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。R2_

7、++R5R1ui2uoui1R4ui4ui3R3R6_++R2R1R1ui2uoR2ui1解出：单运放的加减运算电路的特例：差动放大器_++R2R1R1ui2uoR2ui1差动放大器放大了两个信号的差，但是它的输入电阻不高（=2R1）,这是由于反相输入造成的。三运放电路uo2++A–+ARRRWui1ui2uo1ab+R1R1–+AR2R2uo+uo2++A–+ARRRWui1ui2uo1ab+虚短路：虚开路：三运放电路是差动放大器，放大倍数可变。由于输入均在同相端，此电路的输入电阻高。uo2uo1R1R1–+AR2R2uo+例

8、：由三运放放大器组成的温度测量电路。uoR1R1++A3R2R2++A1_+A2RRRW+E=+5VRRRRtuiRt：热敏电阻集成化:仪表放大器Rt=f(T°C)uoR1R1++A3R2R2