东南大学电子信息工程1-1集成运放.ppt

2019/7/8,1,第一讲 集成运算放大器的基本应用,1.1 集成运算放大器（书1.4节） 1.2 集成运放运算电路（书2.4.12.4.3节） 1.3 波形整形电路（书6.3节） 1.4 非正弦波振荡电路（书6.4节） 1.5 有源滤波器（书7.1.17.1.3节）,2019/7/8,2,1.1 集成运算放大器（书1.4节）,1.1.1 集成运放的基本特性（书1.4.1节） 1.1.2 理想运放（书1.4.2节）,2019/7/8,3,1.集成电路分类,数字集成电路 模拟集成电路,运算放大器 功率放大器 模拟乘法器 模拟锁相环 集成稳压器 .,1.1.1 集成运放的基本特性（书1.4.1节）,2019/7/8,4,2. 集成运算放大器的基本结构,集成运算放大器（简称运放）是一个高增益直接耦合多级放大电路，它的方框图如图所示。,运算放大器方框图,2019/7/8,5,(1)输入级要使用高性能的差分放大电路，它必须对共模信号有很强的抑制力，而且采用双端输入双端输出的形式。,(4)偏置电流源可提供稳定的几乎不随温度而 变化的偏置电流，以稳定工作点。,(3)互补输出级由PNP和NPN两种极性的三极 管或复合管组成，以获得正负两个极性的输出电 压或电流。具体电路参阅功率放大器。,(2)中间放大级要提供高的电压增益，以保证 运放的运算精度。中间级的电路形式多为差分电 路和带有源负载的高增益放大器。,2019/7/8,6,3. 运算放大器的符号,(a) (b) 模拟集成放大器的符号 (a) 国家标准符号 (b)原符号,运算放大器的符号中有三个引线端，两个输入端，一个输出端。一个称为同相输入端，即该端输入信号变化的极性与输出端相同，用符号+或IN+表示；另一个称为反相输入端，即该端输入信号变化的极性与输出端相异，用符号“-”或“IN-”表示。输出端一般画在输入端的另一侧， 在符号边框内标 有+号。实际的 运算放大器通常 必须有正、负电 源端，有的品种 还有补偿端和调零端。,2019/7/8,7,4. 差模信号和共模信号,差模信号,共模信号,大小相等，极性相反,大小相等，极性相同,2019/7/8,8,任意信号分解为共模信号和差模信号,2019/7/8,9,5.运放主要指标,(1)运放对“差模分量”的放大能力用开环差模电压放大倍数表示，是指输入差模分量时输出电压与输入差模电压之比,(2)运放对共模信号的放大能力，用开环共模电压放大倍数表示，指输入共模分量时输出电压与输入共模信号电压之比,2019/7/8,10,(3) 共模抑制比，其定义为：开环差模电压放大倍数与开环共模电压放大倍数之比，综合评价运放的放大能力,2019/7/8,11,共模抑制比,.1. 理想运放（书1.4.2节）,1.理想运放的技术指标,理想运放就是将集成运放的各项技术指标理想化，理想运放的主要技术指标为：,实际上Aod80dB,实际上rid比输入端外电路的 电阻大23个量级,开环差模增益,差模输入电阻,输出电阻,实际上ro比输出端外电路的电阻小12个量级,在做一般原理性分析时，运算放大器都可以视为理想的,2019/7/8,12,.理想运放在线性区工作时的特点,由于理想运放的差模电压放大倍数Aod=，而线性运用时输出电压是有限的，所以两输入端近似等电位，相当于 “短路”虚短,“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。,(1)虚短,2019/7/8,13,(2)虚断,由于理想运放差模输入电阻rid=，因此运放输入端无输入电流，故通常可把运放的两输入端视为断路，即“虚断”。 “虚断”是指在分析理想运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 （动画8-2）,2019/7/8,14,.理想运放在非线性区工作时的特点,其中Uopp的值由运放所加电源电压及运放内部输出管的饱和压降来确定，有时也直接使用Uopp=Vcc。,在非线性区域内，“虚短”现象已不存在,2019/7/8,15,附录：集成运算放大器的型号命名 数字序号 (与世界上其它厂家同