模拟电路8-1-集成电路运算放大器课件.ppt

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1、补充：集成电路运算放大器1.集成电路运算放大器的内部组成单元图2.1.1集成运算放大器的内部结构框图运算放大器外形图运算放大器外形图集成电路运算放大器1.集成电路运算放大器的内部组成单元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2.运算放大器的电路模型运算放大器的电路模型通常：开环电压增益Avo的105（很高）输入电阻ri106Ω（很大）输出电阻ro100Ω（很小）vO＝Avo(vP－vN)（V－＜vO＜V＋）注意输入输出的相位关系2.运算放大器的电路模型当Avo(vP－vN)V＋时vO＝V＋当

2、Avo(vP－vN)V-时vO＝V-电压传输特性vO＝f(vP－vN)线性范围内vO＝Avo(vP－vN)Avo——斜率非线性区线性区非线性区运算放大器的两个工作区域（状态）：Avo越大，线性区越小，当Avo→∞时，线性区→0线性区和非线性区理想运算放大器理想：ri≈∞ro≈0Avo→∞vo＝Avo(vp－vn)图2.2.1运放的简化电路模型因为vo为有限值，Avo＝∞，所以vn－vp≈0，即vn≈vp…………虚短路因为ri＝∞，所以iN≈iP≈0…………虚断路vn≈vp…………虚短iN≈iP≈0………..虚断无源网络集成

3、运放的线性工作区vO＝Aod(vP－vN)为了扩大运放的线性区，给运放电路引入负反馈。理想运放工作在线性区的条件：电路中有负反馈！理想运放工作在线性区的分析方法：8.1基本线性运放电路(1)一、同相放大电路二、反相放大电路研究的问题（1）什么是运算电路：运算电路的输出电压是输入电压某种运算的结果，如加、减、乘、除、乘方、开方、积分、微分、对数、指数等。（2）描述方法：运算关系式vO＝f(vI)（3）分析方法：“虚短”和“虚断”是基本出发点。（1）识别电路。（2）求解运算关系式。学习运算电路的基本要求一、同相放大电路（a）电路

4、图（b）小信号电路模型同相放大电路1.基本电路一、同相放大电路2.负反馈的基本概念开环闭环反馈：将放大电路输出量，通过某种方式送回到输入回路的过程。瞬时电位变化极性——某时刻电位的斜率电路有vo＝Avo(vp－vn)引入反馈后vn0，vp(vi)不变→(vp－vn)↓→vo↓使输出减小了，增益Av＝vo/vi下降了，这时的反馈称为负反馈。一、同相放大电路3.虚假短路图中输出通过负反馈的作用，使vn自动地跟踪vp，即vp≈vn，或vid＝vp－vn≈0。这种现象称为虚假短路，简称虚短由于运放的输入电阻ri很大，所以，运放两输

5、入端之间的ip＝in＝(vp－vn)/ri≈0，这种现象称为虚断。由运放引入负反馈而得到的虚短和虚断两个重要概念，是分析由运放组成的各种线性应用电路的利器，必须熟练掌握。一、同相放大电路4.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vp≈vn，ip＝-in＝0所以（可作为公式直接使用）一、同相放大电路4.几项技术指标的近似计算（2）输入电阻Ri输入电阻定义根据虚短和虚断有vi＝vp，ii＝ip≈0所以（3）输出电阻RoRo→0一、同相放大电路5.电压跟随器根据虚短和虚断有vo＝vn≈vp＝vi（可作为公式

6、直接使用）电压跟随器的作用无电压跟随器时负载上得到的电压电压跟随器时ip≈0，vp＝vs根据虚短和虚断有vo＝vn≈vp＝vs二、反相放大电路（a）电路图（b）由虚短引出虚地vn≈0反相放大电路1.基本电路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vn≈vp＝0，ii＝0所以i1＝i2即（可作为公式直接使用）二、反相放大电路“虚地”（2）输入电阻Ri和输出电阻Ro输入电阻Ri为从电路输入端口看进去的电阻，Ri=R1由于理想运放的输出电阻ro→0,因此，与同相放大电路类似，输出电阻Ro→0。例1T型反馈

7、网络反相比例运算电路利用R4中有较大电流来获得较大数值的比例系数。即利用低阻值电阻网络得到高增益的放大电路根据虚短和虚断的概念有un≈up＝0，ii＝0(100K)(16.5K)二、反相放大电路当R2>>R3时，（1）试证明Vs＝(R3R1/R2)Im解（1）根据虚断有I1=0所以I2=Is=Vs/R1例2直流毫伏表电路(自己看）（2）R1＝R2＝150k，R3＝1k，输入信号电压Vs＝100mV时，通过毫伏表的最大电流Im(max)＝？又根据虚短有Vp=Vn=0R2和R3相当于并联，所以–I2R2=R3(I2-Im)所

8、以当R2>>R3时，Vs＝(R3R1/R2)Im（2）代入数据计算即可二、反相放大电路例3电流-电压变换器。由图可知可见输出电压与输入电流成比例。输出端的负载电流电流-电压变换电路电压-电流和电流-电压变换器广泛应用于放大电路和传感器的连接处，是很有用的电子电路。二、反相放大电路8.1基本