集成运算放大器讲义

1、第一节 集成运放的组成与性能第二节 基本运算放大器第三节 集成运放在信号测量及处理方面的应用第四章 集成运算放大器第四章 集成运算放大器第一节集成运放的组成与性能第二节基本运算放大器 第三节集成运放在信号测量及处理方面的应用第一节集成运放的组成与性能第二节基本运算放大器 第三节集成运放在信号测量及处理方面的应用第一节 集成运放的组成与性能 一、集成运放的电路组成二、集成运放的主要性能指标 三、集成运放的理想模型第四章 集成运算放大器第一节集成运放的组成与性能第二节基本运算放大器 第三节集成运放在信号测量及处理方面的应用一、集成运放的电路组成 集成运算放大器是一种高增益的多级直接耦合放大电路，是

2、发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电路。第四章 集成运算放大器第一节集成运放的组成与性能第二节基本运算放大器 第三节集成运放在信号测量及处理方面的应用输入级：采用差分放大电路，输入电阻高，能抑制零点漂移和干扰信号。中间级：常采用共发射极放大电路，要求电压放大倍数高。输出级：一般由互补对称电路或射极输出器构成，要求输出电阻低，带负载能力强。第四章 集成运算放大器第一节集成运放的组成与性能第二节基本运算放大器 第三节集成运放在信号测量及处理方面的应用二、集成运放的主要性能指标1. 输入失调电压 UIO输入失调电流 IIO3. 开环电压增益 Aud差模输入电阻rid和共模输入电阻ric开环输出电阻r

3、o共模抑制比KCMRR第四章 集成运算放大器第一节集成运放的组成与性能第二节基本运算放大器 第三节集成运放在信号测量及处理方面的应用 三、集成运放的理想模型Aud ， rid ， ric ， ro 0 ， KCMRR 电压传输特性 线性区：uO = Aud(u+ u)饱和区：u+ u 时， uO = +Uo(sat) u+ u 时， uO = + Uo(sat) u+ u 时， uO = Uo(sat) 不存在 “虚短”现象 电压传输特性 i+= i 0 ，仍存在“虚断”现象第四章 集成运算放大器第一节集成运放的组成与性能第二节基本运算放大器 第三节集成运放在信号测量及处理方面的应用运放处于开

4、环状态1. 基本电压比较器门限电压：输出跃变所对应的输入电压。 uIUR 时， uO = UoM uI =UR 时，输出电压 uO 发生跃变。参考电压输入电压第四章 集成运算放大器第一节集成运放的组成与性能第二节基本运算放大器 第三节集成运放在信号测量及处理方面的应用输入信号接在反相端输入信号接在同相端uItOUROuOt +UoM UoMOt +UoM UoMuO第四章 集成运算放大器第一节集成运放的组成与性能第二节基本运算放大器 第三节集成运放在信号测量及处理方面的应用2. 过零电压比较器+UoMUoMtuiOtuOOUR=0 当参考电压UR=0时，输入电压与零电平比较，称为过零比较器。

5、第四章 集成运算放大器第一节集成运放的组成与性能第二节基本运算放大器 第三节集成运放在信号测量及处理方面的应用三、采样保持电路 在数据采集处理系统中常常要将模拟量转换成数字量。在模拟-数字转换之前，要对模拟信号进行定期的瞬时采样，并在两次采样之间保持前一次的采样值，实现这种功能的电路称为采样保持电路(sample and hold circuit)。 第四章 集成运算放大器第一节集成运放的组成与性能第二节基本运算放大器 第三节集成运放在信号测量及处理方面的应用电路结构用于数据采集、模数转换、数字电路、计算机控制等。电压跟随器采样存储电容控制信号模拟开关模拟输入信号第四章 集成运算放大器第一节集

6、成运放的组成与性能第二节基本运算放大器 第三节集成运放在信号测量及处理方面的应用工作原理 采样状态： uG为高电平， 场效应管导通，uI对存储电容C充电， uO= uC = uI 。 保持状态： uG为低电平，场效应管截止，输出电压保持前面采样的值不变。 采样速度愈高，输出愈接近模拟信号的变化情况。 采样脉冲 输出电压 输入电压第四章 集成运算放大器第一节集成运放的组成与性能第二节基本运算放大器 第三节集成运放在信号测量及处理方面的应用四、有源滤波器无源滤波器：由电阻、电容和电感等无源元件组成的 滤波器。有源滤波器：含有运算放大器等有源器件的滤波器。 体积小、滤波性能好、可放大信号。 按滤波频

7、率范围的不同，滤波器可分为低通、高通、带通和带阻等。第四章 集成运算放大器第一节集成运放的组成与性能第二节基本运算放大器 第三节集成运放在信号测量及处理方面的应用1. 有源低通滤波器设输入为正弦波信号，则有故由同相比例运算放大器可得式中称为上截止角频率第四章 集成运算放大器第一节集成运放的组成与性能第二节基本运算放大器 第三节集成运放在信号测量及处理方面的应用电压增益的模为 电路使频率小于H 的信号通过 ，抑制大于H的信号，称为有源低通滤波器。 第四章 集成运算放大器第一节集成运放的组成与性能第二节基本运算放大器 第三节集成运放在信号测量及处理方面的应用 只经过一对RC滤波，称为一阶滤波器；为

8、了改善滤波效果，使 H的信号衰减得更快些，可由两对RC构成二阶有源低通滤波器。当 H时，信号受到两方面抑制： 电容C2阻抗减小，高频信号被旁路； 电容C1阻抗减小，高频信号负反馈增强。第四章 集成运算放大器第一节集成运放的组成与性能第二节基本运算放大器 第三节集成运放在信号测量及处理方面的应用2. 有源高通滤波器设输入为正弦波信号，则有故式中称为下截止角频率由同相比例运算放大器可得第四章 集成运算放大器第一节集成运放的组成与性能第二节基本运算放大器 第三节集成运放在信号测量及处理方面的应用电压增益的模为 电路使频率大于L 的信号通过 ，抑制小于L的信号，称为有源高通滤波器。 第四章 集成运算放大器第一节集成运放的组成与性能第二节基本运算放大器 第三节集成运放在信号测量及处理方面的应用 为了改善滤波效果，使 o，信号经高通滤波通道传输到同相输入端；