第二章运算放大器

电子技术基础主讲：孙静模拟部分第二讲电气信息学院电工电子基础教研室2.1集成电路运算放大器2.3基本线性运放电路2.2理想运算放大器2.4同相输入和反相输入放大电路的其他应用第二章运算放大器第二章运算放大器2.1集成电路运算放大器1.集成运算放大器的电压传输特性2.理想运算放大器的特点3.基本线性运放电路的分析方法本章重点内容第二章运算放大器2.1集成电路运算放大器集成电路的外形图第二章运算放大器2.1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集成运算放大器的内部结构框图第二章运算放大器2.1集成电路运算放大器（a）国家标准规定的符号（b）国内外常用符号运算放大器的符号第二章运算放大器2.1集成电路运算放大器2.运算放大器的电路模型（1）电路模型及说明输入电阻ri较大，通常为106Ω或更大；输出电阻ro较小，通常为100Ω或更小；开环电压增益Avo的值较高，至少为104；受控电压源：Avo(vP-vN)。第二章运算放大器2.1集成电路运算放大器2.运算放大器的电路模型（2）电压传输特性当Avo(vP－vN)V＋时

vO＝V＋

当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——斜率第二章运算放大器2.2理想运算放大器输出电压vo的饱和极限值等于运放的电源电压，即+Vom=V+，-Vom=V-。开环电压增益很高，差分输入电压（vP-vN）的值很小也可使运放进入饱和区。若vo未达到饱和极限，则差分输入电压（vP-vN）必趋近于0。当vo处于V+与V-之间，则运放必工作在线性区。内部的输入电阻ri的阻值很高，可近似地认为它为无穷大；由此可假定iP＝0，iN＝0。内部的输出电阻ro的阻值很低乃至可以认为它为0。近似理想运放模型

将近似理想运放的参数理想化（+Vom=V+，-Vom=V-，Avo--->∞，iP＝0，iN＝0，ri＝∞，ro＝0），便可得到理想运放的模型riiP=0iN=0理想运放电路模型ro第二章运算放大器2.2理想运算放大器第二章运算放大器（a）电路图（b）小信号电路模型1.基本电路

输入信号vi加到运放的同相输入端“＋”和地之间。

vn=vf=R1vo/(R1+R2)作用在反相输入端“－”，vf表示反馈电压。2.3基本线性运放电路第二章运算放大器2.负反馈的基本概念vp(vi)vovn

vidvo123452.3.1同相放大电路第二章运算放大器3.虚假短路2.3.1同相放大电路图中输出通过负反馈的作用，使vn自动地跟踪vp，使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，运放两输入端之间的ip＝-in＝(vp－vn)/ri≈0，这种现象称为虚断。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。第二章运算放大器4.几项技术指标的近似计算2.3.1同相放大电路（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）第二章运算放大器2.3.1同相放大电路（2）输入电阻Ri根据虚短和虚断的概念有vp≈vn，ip＝-in＝0输入电阻定义所以（3）输出电阻Ro

Ro→0第二永章剃运算墨放大崭器2.迅3.喊1同相砍放大趴电路5.电压政跟随狱器根据仇虚短旬和虚露断有vo＝vn≈vp＝vi（可每作为槽公式惯直接贷使用颤）第二键章傲运算诱放大钱器2.程3.益1同相读放大床电路电压并跟随初器的袄作用腊：无电删压跟始随器鲜时负社载上烘得到届的电贫压：有电化压跟间随器袄时：ip≈0，vp＝vs根据迫虚短泪和虚注断有vo＝vn≈vp＝vs第二枯章是运算帆放大密器2.明3.共2反相粒放大眉电路（a）电发路图腿（b）由拐虚短从引出烧虚地vn≈0图2.始3.沙5反相夏放大国电路1.基本房诚电路第二参章法运算临放大适器2.偿3.福2反相怒放大泻电路根据地虚短傅和虚色断的共概念有vn≈vp＝0，ii＝0。所以怀：i1＝i2即（可奥作为损公式货直接踪蝶使用户）2.几项挂技术补指标肾的近衡似计伙算（1）电弦压增喷益Av第二踏章速运算梯放大的器（2）输嚼入电价阻Ri（3）输轨出电刚阻RoRo→02.谊3.透2反相枕放大彼电路第二未章干运算赏放大更器2.搜3.强2反相倘放大他电路例2.爸3.押3直流班毫伏盾表电执路（倾见P3贝3例题2.桨3.聪3）（2）R1＝R2＝15钥0k，R3＝1k，输蚀入信军号电宵压Vs＝10愧0m们V时，低通过掀毫伏蒸表的建最大勒电流IM(零ma尤x)＝？当R2>>R3时，（1）试冻证明Vs＝(R3R1/R2)IM解（1）根柴据虚朝断有Ii=0又根据奸虚短梅有Vp=Vn=0，则红，I2=Is=Vs/R1R2和R3相当沙于并滨联，手所以–I2R2=R3(I2-Im)当R2>>R3时，Vs＝(R3R1/R2)IM（2）代顽入数范据计娘算即蜘可2.质1.逃1下次支课内酱容：2.裂4同相名输入民和反梢相输俘入放傅大电腐路的偷其他剪应用本次现课作起业（P4束7）：2.贩3.满1第二卧章独运算棚放大片器2.仁3.觉2反相广放大出电路电子救技术纯基础主讲：孙握静模拟柏部分第三讲第二毙章渗运算傲放大培器2.躺4同相餐输入范和反切相输该入放俩大电掠路的伤其他胶应用2.延4.切1求差铜电路2.句4.赖2仪用哈放大则器2.萝4.衰3求和手电路2.覆4.辈4积分锤电路碧和微吵分电浓路第二剖章爪运算尝放大漫器本节愿学习芝方法1.列虚陷短、电虚断标方程,求输屠出与霞输入屋的关冷系；2.理想跌运放族电路假分析玻方法碑的练哨习2.惭4同相际输入拜和反哀相输器入放谊大电琴路的票其他烂应用第二察章判运算欠放大优器2.渡4.内1求差吗电路从结供构上贼看，胞它是敢反相召输入忘和同勿相输鸽入相咐结合饶的放随大电阻路。当则若继恼续有则根据壮虚短肚、虚考断和N、P点的KC弦L得：第二辽章戏运算盖放大乘器2.跑4.篮1求差煤电路从放私大器粪角度扣看时，增益杂为（该静电路摘也称楼为差龙分电嘉路或厘减法煌电路就）第二南章炭运算昌放大负器2.蚊4.渔1求差除电路例:一种鹊高输译入电欠阻的知差分秆电路,求输悲出电淡压表础达式童。课堂坦练习第二篇章刚运算刷放大缓器2.聪4.福2仪用屋放大暑器第二六章倍运算晋放大洽器2.究4.妈3求和队电路根据炎虚短保、虚毅断和N点的KC封L得：若则有（该膝电路云也称煮为加丹法电素路）第二扑章蔽运算知放大的器2.威4.披4积分周电路粘和微熔分电划路1.积分很电路式中所，负百号表控示vO与vI在相茧位上战是相污反的间。根据“虚短”，得根据“虚断”，得因此电容标器被草充电衣，其早充电谨电流飘为设电希容器C的初摊始电肉压为屋零，锹则（积裙分运哭算）第二论章陕运算闻放大骗器2.荐4.凉4积分箭电路笨和微稳分电核路1.微分被电路第二古章掉运算皱放大杯器2.