电工学电子技术第16章集成运算放大器课件.ppt

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1、第16章集成运算放大器16.1集成运算放大器的简单介绍16.2运算放大器在信号运算方面的应用16.3运算放大器在信号处理方面的应用7/30/202111.了解集成运放的基本组成及主要参数的意义。2.理解运算放大器的电压传输特性，理解理想运算放大器并掌握其基本分析方法。3.理解用集成运放组成的比例、加减、微分和积分运算电路的工作原理，了解有源滤波器的工作原理。4.理解电压比较器的工作原理和应用。本章要求第16章集成运算放大器7/30/2021216.1集成运算放大器的简单介绍集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。是发展最早、应用最广泛的一种模拟

2、集成电路。集成电路是把整个电路的各个元件以及相互之间的联接同时制造在一块半导体芯片上,组成一个不可分的整体。集成电路特点：体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、价格低。集成电路分类按集成度按导电类型按功能小、中、大和超大规模双、单极性和两种兼容数字和模拟7/30/20213各类型号集成芯片7/30/2021416.1.1集成运算放大器的特点Auo高:80dB~140dBrid高:105~1011ro低:几十~几百KCMR高:70dB~130dB1.元器件参数的一致性和对称性好；2.电阻的阻值受到限制，大电阻常用三极管恒流源代替，电位器需外接；3.电容的容量受到限

3、制，电感不能集成，故大电容、电感和变压器均需外接；4.二极管多用三极管的发射结代替。7/30/20215+UCC–UEEuou–u+16.1.2电路的简单说明输入级中间级输出级同相输入端输出端反相输入端输入级：采用带恒流源的差分放大电路，输入电阻高，能减小零点漂移和抑制干扰信号。中间级：常用带恒流源的共发射极放大电路构成，电压放大倍数高。输出级：一般由互补对称电路或射极输出器构成，输出电阻低，带负载能力强。偏置电路：恒流源电路构成，提供合适的偏流，决定各级Q。7/30/20216在应用集成运放时,需要知道它的几个管脚的用途以及放大器的主要参数,至于它的内部电路结构

4、如何一般是无关紧要的。集成运算放大器有铝壳封装和双列直插式塑壳封装两种。常有八个引脚，如图所示，用途是：F0072341567+15V-15VRP输出端反相输入端同相输入端1和5为外接调零电位器的两个端子。7/30/202172为反相输入端，由此端接输入信号，则输出信号与输入信号是反相的（或两者极性相反）。3为同相输入端，由此端接输入信号，则输出信号与输入信号是同相的（或两者极性相同）。4为负电源端，接-15V稳压电源。7为正电源端，接+15V稳于电源。6为输出端。F0072341567+15V-15VRP输出端反相输入端同相输入端7/30/20218集成运算放大

5、器的管脚和符号反相输入端同相输入端+UCC–UEEuo+–+u–u++–+Auo信号传输方向输出端实际运放开环电压放大倍数765F0071234u-u+-UCC+UCC输出F007817234567/30/2021916.1.3主要参数1.最大输出电压UOPP能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。2.开环电压放大倍数Auo运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。Auo愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。6.最大共模输入电压UICM运放所能承受的共模输入电压最大值。超出此值，运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。愈小愈好3.输入失调电压UIO4.

6、输入失调电流IIO5.输入偏置电流IIB7/30/20211016.1.4理想运算放大器及其分析依据1.理想运算放大器的条件Auo，rid，ro0，KCMR2.电压传输特性uo=f(ui)线性区：uo=Auo(u+–u–)非线性区（饱和区）：u+>u–时，uo=+Uo(sat)u+

7、大器的等效电路模型(2)饱和工作区（非线性）u-u+uoUOM正饱和u-u+uo-UOM负饱和饱和工作恒压源7/30/2021123.理想运放工作在线性区的分析依据因为uo=Auo(u+–u–)，Auo所以(1)差模输入电压约等于0即u+=u–,称“虚短”(2)输入电流约等于0即i+=i–0,称“虚断”电压传输特性Auo越大，运放的线性范围越小，必须加负反馈使其工作于线性区。++∞uou–u+i+i––u+–u–uo线性区–Uo(sat)+Uo(sat)Oridro0(3)输出电压uo与负载无关7/30/2021134.理想运放工作在饱和区的特点(

8、1)输出只