集成运算放大电路电子技术教案设计

电子技术教案

第六章集成运算放大电路...............................2

§6.1集成运算放大器芯片...............................2

6.1.1集成运放的电路结构特点............................................3

6.1.2集成运放的组成及各部分作用.......................................3

6.1.3集成运放的符号....................................................3

6.1.4集成运放的性能参数................................................4

§6.2集成运算放大器的线性应用.........................5

6.2.1集成运放的两个工作区与特性........................................5

6.2.2集成运放组成的三种基本放大器.....................................5

6.2.3算术求和电路......................................................6

6.2.4积分和微分运算电路................................................6

6.3运算放大器的非线性应用...........................7

6.3.1基本比较电路......................................................7

第六章集成运算放大电路

内容简介本章主要讲述集成运放的结构特点、电路组成、主要性能指

标。应掌握集成运放的线性应用和非线性应用电路§6.1集成运

算放大器芯片

6.1.1集成运放的电路结构特点（1）采用直接耦合方式；（2）采用差

放电路作输入级，恒流源常用作偏置电路或有源负载；（3）允许采用复杂的电路形式；（4）

常用有源器件代替电阻；（5）晶体管和场效应管常复合使用。6.1.2集成运放的组

成及各部分作用（1）输入级：高性能差放电路；输入电阻大、共模抑制比大、

静态电流小。（2）中间级：复合管共射电压放大电路；提供电压放大。（3）输出级：互补

对称输出电路。带载能力强、失真小。（4）偏置电路：电流源电路；提供合适的静态工作

点。

741型维成运石放大寄摩理电珞6

.1.3集成运放的符号

6.1.4集成运放的性能参数

Aod一运放的开环电压增益

表明运放放大能力的，A°d大好(理想值为无穷大).是信号频率的函数，随频率增高而下

降。

二.rid一差模输入电阻大好(理想值为无穷大)三.灯一运放的差模输出电阻小好，理

想值为零四.KCMR(CMR)共模抑制比

表明运放抑制共模信号能力的，大好(理想值为无穷大)。

五.叮0失调电压及其温漂

1、U10失调电压

(1)什么叫失调？是指U『0,而Uo不等与零的现象

(2)失调的产生原因：由IN电路不对称(UBE1#UBE1)引起的。

(3)失调电压定义：

(4)物理意义：用来反映运放输入回路不对称程度的UI0小好，理想值为零2、UI0的温

漂dUio/dT小好，理想值为零

六.失调电流(110)及其温漂dlio/dT1.定义Iio=IB1-IB2，2.由IN电路不对称

引起的，即IB1WIB2表明差放IN电流不对称程度的3.小好，理想值为零

七.转换速率SR1.定义式：

SR=[du0(t)/dt]max2.物理意义：用来反映运放对快速大信号响应速度的大好，理想

值为无穷大(用对阶跃信号响应描述SR)八.-3dB带宽BW(fH)

1.定义：是指A°d下降3dB时所对应的信号频率。

2.物理意义：反映运放高频性能的。大好，理想值为无穷大九.单位增益带宽BWG(fC)

定义：使Aod=0dB时所对应的信号频率。[理想运放]是指A°d、rid、SR为无限大、

r0为零、

失调及其温漂为零、零输入时零输出的运放

§6.2集成运算放大器的线性应用

本章教学要求：重中之重熟练掌握会画图、会分析、会设计6.2.1

集成运放的两个工作区与特性

运放线性工作基本特性

1.条件存在深负反馈2.基本关系式Uo=AodUid（Up-UN）

线性区很窄为mV级或更小

3.理想运放线性工作存在虚短和虚断（1）虚短UP=UN即同相IN端与反

相IN端等电位虚断Ip=1N即两个IN端无电流

（2）证明：

Up-UN=Uo/Aod=Uo（有限值）/8=0

Ip=lN=Uid/rid=Uld/°°=O

6.2.2集成运放组成的三种基本放大器

利用“虚短和虚断”的结论推导出输入

与输出间的关系:

..RF..

=--------U-

二、同相比例运算电路

为

…+咨）%

i?2+R3

三、差动输入比例运算电路

RRp&

使用叠加原理得：人=一一P立%]+(1+上)一

R]RiR2+R3

6.2.3算术求和电路

可以使用叠加原理来求解求和运算电路，如反相求和运算电路:

6.2.4积分和微分运算电路

一、积分电路

1t

肛o二---D---fJu.idt+u,、(0)

AjC0

其中4(0)为uo时的输出值。

Ri

罚c一r^-1—

R2―I-o

6.3运算放大器的非线性应用

6.3.1基本比较电路

实现比较判定的原理：电路中运放工作在非线性区。

up>uN-*uo=+U0M

up〈uN-*u0=一几结论

①以运放输出UM和-皿表达up与UN比较结果

②up=uN是uo电平跳转的临界点

例基本比较电路的仿真分析

设计一个电压比较电路，参照信号为4V直流电压，被比较信号

为=6V2sin®rVe当.小于4V时，输出约为-6V；当.大于4V时,

输出约