集成运算放大器

1、http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛5.1.1 输入级中间级输出级偏置电路通常由差动放大电路构成，目的是为了减小放大电路的零点漂移、提高输入阻抗。通常由共发射极放大电路构成，目的是为了获得较高的电压放大倍数。通常由互补对称电路构成，目的是为了减小输出电阻，提高电路的带负载能力。一般由各种恒流源电路构成，作用是为上述各级电路提供稳定、合适的偏置电流，决定各级的静态工作点。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛 5.1.2 差分放大输入级差分放大输入级 差分电路三种形式： 输入级决定输入级决定输入电阻、共模输入电压、输入电阻、共模输入电压、差模输入电压和共模抑制比差模

2、输入电压和共模抑制比等指标。等指标。1.基本形式基本形式长尾式恒流源式(1)电路组成http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛（2）差模输入电压和共模输入电压大小相等，极性相反IIuu211IIuu212差模输入电压大小相等，极性相同共模输入电压 差模输入电压反映有效的差模输入电压反映有效的信号，而共模输入信号则反映信号，而共模输入信号则反映由于温度变化等原因而产生的由于温度变化等原因而产生的漂移信号或其它干扰信号漂移信号或其它干扰信号http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛（3）差模电压放大倍数、共模电压放大倍数和共模抑制比IdodvuuAIcovcuuAvcvdCMR

3、AAKhttp:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛IduCuAu1121IduCuAu1221IduCCOuAuuu1211uIdOdAuuA对于差模信号http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛对于共模信号IcuCuAu1121IcuCuAu1221021CCOuuu0IcOvcuuA共模拟制比vcvdCMRAAKhttp:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛2. 长尾式（射极耦合式）差分放大电路Re引入共模负反馈，使共模放大倍数Ac减小，降低了每个管子的零点漂移。但对差模放大倍数Ad没有影响，从而提高电路的共模抑制比。（1）电路组成Re的作用：http:/ 电子发烧

4、友 http:/ 电子技术论坛(2)静态分析eBEQEEBQRRUVI)1 (21BQCQII）RIVUCCQCCCQ对地(）RIUBQBQ对地(1http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛(3) 动态分析动态分析交流通路如图http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛idRdAoR)(2berRcR2beLCrRRR2/http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛例5.3.2 解: 静态工作点)(004. 0)2725 . 05 . 0(51107 . 012)205)(.1 (mARRRUVIeWBEQEEBQ)(2 .0004.050mAIIBQCQ）VRIVU

5、CCQCCCQ对地()(6302 . 012）VRIUBQBQ对地()(04. 010004. 0http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛 A +同相输入端反相输入端uouu+http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛5.1.3 1 1、集成运放的主要参数集成运放的主要参数http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛2 2、集成运放的种类集成运放的种类（1）通用型。性能指标适合一般性使用，其特点是电源电压适应范围广，允许有较大的输入电压等，如 CF741等。（2）低功耗型。静态功耗2mW，如 XF253 等。（3）高精度型。失调电压温度系数在 1V左右，能保证组成

6、的电路对微弱信号检测的准确性，如CF75、CF7650 等。（4）高阻型。输入电阻可达 1012，如 F55系列等。还有宽带型、高压型等等。使用时须查阅集成运放手册，详细了解它们的各种参数，作为使用和选择的依据。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛8.1.3 uouu+ +实际特性理想运放符号 运放电压传输特性理想特性uou+uUOMUOM0非线性区分析依据：当i0，即时，oOM当i0，即时，oOMhttp:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛uouu+ +实际特性理想运放符号 运放电压传输特性理想特性uou+uUOMUOM0线性区分析依据：（1）虚断。由rid=，得ii

7、0，即理想运放两个输入端的输入电流为零。（2）虚短。由Ado=，得uu，即理想运放两个输入端的电位相等。若信号从反相输入端输入，而同相输入端接地，则uu=0，即反相输入端的电位为地电位，通常称为虚地。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛5.2.1 1 1、反相输入比例运算电路反相输入比例运算电路Rp +uouiRFR1i1if根据运放工作在线性区的两条分析依据可知：f1ii ，0uu而FoFof111RuRuuiRuRuuiii由此可得：iuRRu1Fo式中的负号表示输出电压与输入电压的相位相反。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛Rp +uouiRFR1i1i

8、f闭环电压放大倍数为：1FoRRuuAiuf当1FRR时，iuuo，即1ufA，该电路就成了反相器。图中电阻 Rp称为平衡电阻，通常取F1p/ RRR ，以保证其输入端的电阻平衡，从而提高差动电路的对称性。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛同反相输入比例运算电路一样，为了提高差动电路的对称性，平衡电阻F1p/ RRR 。闭环电压放大倍数为：1Fo1RRuuAiuf可见同相比例运算电路的闭环电压放大倍数必定大于或等于 1。当0fR或1R时 ，iuuo， 即1ufA，这时输出电压跟随输入电压作相同的变化，称为电压跟随器。ui +uohttp:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术

9、论坛Rpui +uoRFR1i1if2 2、同、同相输入比例运算电路相输入比例运算电路根据运放工作在线性区的两条分析依据可知：f1ii ， iuuu而FoFof1110RuuRuuiRuRuiii由此可得：iuRRu1Fo1输出电压与输入电压的相位相同。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛5.2.2 1 1、加法运算电路加法运算电路i2ui2Rp +uoui1RFifR1i1R2根据运放工作在线性区的两条分析依据可知：21fiii111Ruii，222Ruii，FofRui由此可得：)(22F11FoiiuRRuRRu若F21RRR，则：)(21oiiuuu可见输出电压与两个输

10、入电压之间是一种反相输入加法运算关系。这一运算关系可推广到有更多个信号输入的情况。平衡电阻F21p/RRRR 。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛R2 +uoRFR1ui1ui2R32 2、减法、减法运算电路运算电路(差差分放大器分放大器http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛R2 +uoRFR1ui1ui2R3若3R（断开），则：21F11Fo1iiuRRuRRu若21RR ，且F3RR ，则：)(121FoiiuuRRu若F321RRRR，则：12oiiuuu由此可见，输出电压与两个输入电压之差成正比，实现了减法运算。该电路又称为差动输入运算电路或差动放大电路。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛Rp2RP 1 +uoui1RF +uo1RRR1R2ui2http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技