运算放大器用

1、第第16章章 集成运算放大器集成运算放大器虚短，虚虚短，虚 断断第第16章章 集成运算放大器集成运算放大器虚短，虚虚短，虚 断断16.1 集成运算放大器概述集成运算放大器概述（1）采用四级以上的多级放大器，输入级一般采用差动放）采用四级以上的多级放大器，输入级一般采用差动放大器。输入电阻高、静态电流下、抑制零点漂移和共模干扰大器。输入电阻高、静态电流下、抑制零点漂移和共模干扰信号的能力强；信号的能力强； 输入级常采用复合三极管或场效应管，以减小输入电流，输入级常采用复合三极管或场效应管，以减小输入电流，增加输入电阻。增加输入电阻。（2）中间级主要进行电压放大，要求电压放大倍数高，一）中间级主要

2、进行电压放大，要求电压放大倍数高，一般由共射级电路构成，放大管常采用复合管，以提高电流放般由共射级电路构成，放大管常采用复合管，以提高电流放大倍数。大倍数。（3）输出级采用互补功率放大电路或射极输出器，要求输）输出级采用互补功率放大电路或射极输出器，要求输出电阻小、带负载能力强、输出足够大的电压和电流（大的出电阻小、带负载能力强、输出足够大的电压和电流（大的功率）。功率）。（4）偏置电路、为上述各级电路提供稳定和合适的偏置电）偏置电路、为上述各级电路提供稳定和合适的偏置电流，决定各级的静态关注点。流，决定各级的静态关注点。IC=IC1+ IC2 = 1 IB + 2(1+ 1 ) IB = 1

3、 + 2(1+ 1 ) IBR2T3R1R3-UEE+UCCui2uoERCT1RCT2ui1T4为减小为减小IB, 提高输入电阻提高输入电阻,T1、T2采用复合三极管采用复合三极管 = IC / IB = 1 + 2(1+ 1 ) 1 2 ICIBIE 1 2 IC1IC2IB2IE2T5T6RC3RE2RLRC4RE3T7T9T8T4R2R1T3R3RC1T1RC2T2-+RE4RE5T11T10+UCC-UEE集成运放内部结构（举例）集成运放内部结构（举例）第第1级：差动放大器级：差动放大器第第2级：差动放大器级：差动放大器第第3级：单管放大器级：单管放大器第第4级：互补对级：互补对称射

4、极跟随器称射极跟随器极性判断极性判断放大电路性能指标+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEiiurii输入电阻：RSes+ui+riiiiuuu0A电压放大倍数放大电路放大电路oooiur 输出电阻：RLe0+uo+roiouu+ uo集成运算放大器符号集成运算放大器符号 反相输入端反相输入端 u同相输入端同相输入端 u+ 输出端输出端 uo国际符号：国际符号：国内符号：国内符号：(1) (1) 开环差模电压放大倍数开环差模电压放大倍数( (开环增益开环增益) )大大 A Ao o(A(Ad d)=u)=uo o/(u/(u+ +-u-u- -)=10)=

5、104 4-10-107 7倍倍; ; 80dB140dB(2) (2) 共模抑制比高共模抑制比高 K KCMRRCMRR=100db=100db以上以上; ;(3) (3) 输入电阻大输入电阻大 r ri i1M1M , , 有的可达有的可达100100M M 以上以上; ;(4) (4) 输出电阻小输出电阻小 r ro o = =几几 - -几十几十 集成运算放大器的技术指标集成运算放大器的技术指标主要参数主要参数1. 最大输出电压最大输出电压 UOPP 能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。2. 开环差模电压增益开环差模电压增益 Auo

6、运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。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。愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。6. 共模输入电压范围共模输入电压范围 UICM 运放所能承受的共模输入电压最大值。超出此值，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。运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。3. 输入失调电压输入失调电压 UIO4. 输入失调电流输入失调电流 IIO5. 输入偏置电流输入偏置电流 IIB1. 电压传输特性电压传输特性 uo= f (u+ u)线性区：线性区：uo = A

7、uo( (u+ u)非线性区：非线性区：u+- u u 时，时， uo = +Uo(sat) u+-u u 时，时， uo = + Uo(sat) u+UR，uo=+ Uo (sat)ui UR，uo= Uo (sat)URuouiR2+ R1+uiuoURR2+ R1+ uiuoOUR电压传输特性电压传输特性uiuoOURURuouiR2+ R1+uiuoURR2+ R1+Ot +Uo(sat) Uo(sat)uouitOUROuot +Uo (sat) Uo (sat)t1t2UZ UZuoRDZURuouiR2+ R1+电压传输特性电压传输特性 Uo(sat) +Uo(sat)uiuoOURuouiR2+ R1+tuituo+Uo(sat)Uo(sat)RF UU当当 uo = + Uo(sat)， 则则 当当 uo = Uo(sat)， 则则iuu 门限电压受输门限电压受输出电压的控制出电压的控制R2uoui+ R1+ 2o(sat) 2F()RuUURR 2o 2FRuuRR 2o(sat) 2F()RuUURRuiuoO Uo(sat)+Uo(sat) U电压传输特性电压传输特性 UuitOuoOt+Uo(sat)Uo(sat) U U两次跳变之间具有迟两次跳变之间具有迟滞特性滞特性滞回