模电课件26第七章集成运放基本电路

第七章集成运放基本电路本章将介绍集成运放的基本电路。集成运放作为一种重要的模拟电路器件，广泛应用于各种电子系统中。ffbyfsadswefadsgsa7.1集成运放简介集成运放是将运算放大器的所有电路集成在一个芯片上，简称运放。集成运放的出现，极大地简化了电路设计和制造，推动了电子技术的发展。集成运放的基本结构集成运放内部通常包含多个级联的放大电路，如差动放大电路、共射放大电路和射极跟随器等。这些电路通过级联的方式，共同实现高增益、低输出阻抗和高输入阻抗等特性。集成运放的特性集成运放具有多种特性，使其成为模拟电路设计中的重要元件。这些特性决定了运放的性能，影响着电路的功能和精度。集成运放的分类集成运放根据其内部结构、工作原理和应用特点的不同，可以分为多种类型。常见的集成运放分类包括：通用型集成运放、精密型集成运放、高速型集成运放、低噪声型集成运放、单电源型集成运放、双电源型集成运放、可编程型集成运放、仪表放大器、运算放大器等。7.2运放的基本应用电路集成运放具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的特点，广泛应用于放大、滤波、比较、振荡等各种电路中。本节将介绍几种常见的运放基本应用电路，包括反相放大电路、非反相放大电路、差动放大电路和电压跟随器。反相放大电路反相放大电路是运放最基本的应用电路之一。它可以将输入信号进行放大，同时改变其相位。非反相放大电路非反相放大电路是一种重要的运放应用电路，它具有输入信号与输出信号同相的特点，广泛应用于信号放大、缓冲等领域。非反相放大电路的特点是输入信号直接加到运放的非反相输入端，输出信号经过反馈电阻反馈到运放的输入端，形成正反馈。差动放大电路差动放大电路是一种常用的放大电路，它利用两个相同的运放来放大输入信号的差值。这种电路具有较高的共模抑制比，可以有效地抑制共模噪声，提高放大电路的信噪比。电压跟随器电压跟随器是一种重要的运放应用电路，其输出电压等于输入电压，具有高输入阻抗、低输出阻抗的特点。电压跟随器常用于信号缓冲、阻抗匹配和信号隔离等场合。7.3运放的输入偏置电流和输入偏置电压输入偏置电流和输入偏置电压是运放的重要参数，会影响运放的输出电压。由于运放的输入端是高阻抗，输入偏置电流会流过输入端的电阻，产生压降，从而影响输出电压。而输入偏置电压则直接影响运放的输出电压，需要进行补偿才能获得准确的输出。输入偏置电流的概念输入偏置电流是指运放输入端流入或流出的微小直流电流。它是由运放内部电路中晶体管的基极电流引起的。输入偏置电流的存在会导致运放输出端产生直流偏移电压，影响运放的放大精度。输入偏置电压的概念输入偏置电压是指在运放输入端没有输入信号的情况下，由于运放内部器件不完全对称而产生的一个微小的直流电压。这个电压会影响运放的输出电压，使输出电压偏离理想值。输入偏置电压的大小与运放的类型、工作温度和电源电压有关。对于大多数运放，输入偏置电压在几毫伏到几十毫伏之间。输入偏置电流和输入偏置电压的影响输入偏置电流和输入偏置电压会对运放的输出电压产生影响。当输入偏置电流过大时，会使输出电压发生偏移，导致放大倍数不准确。而输入偏置电压则会导致输出电压出现一个固定偏移量，影响电路的精度。7.4运放的输入失调电压和输入失调电流输入失调电压和输入失调电流是运放的两个重要的参数，它们会影响运放的输出电压。输入失调电压是指当运放的两个输入端接地时，输出端仍然存在一个非零电压。输入失调电流是指当运放的两个输入端接地时，流过两个输入端的电流之差。这些参数的存在会导致运放的输出电压出现偏差，从而影响电路的精度和稳定性。输入失调电压的概念输入失调电压是指当运放输入端接地时，输出端仍然存在一个不为零的电压。它反映了运放内部元器件的不匹配性。输入失调电流的概念输入失调电流是指在运放输入端之间流过的电流，即使当输入电压为零时也会存在。输入失调电流是由于运放内部不完全对称的结构而产生的，会导致运放输出电压产生误差。输入失调电压和输入失调电流的影响输入失调电压和输入失调电流会直接影响运放输出电压的精度。输入失调电压会使运放输出电压产生一个固定偏移量，而输入失调电流会使运放输出电压产生一个与输入阻抗成正比的偏移量。7.5运放的共模抑制比共模抑制比是衡量集成运放抑制共模信号能力的重要指标，它体现了运放对差模信号的放大倍数与对共模信号的放大倍数之比。共模抑制比越高，表明运放对共模信号的抑制能力越强，抗干扰性能越好。实际应用中，需要根据电路的具体要求选择合适的运放，以确保电路的正常工作。共模信号的概念共模信号是指加在集成运放两个输入端上的相同信号，即两个输入端同时受到相同幅度、相同相位的信号。共模信号通常来自电源电压的波动或线路中的噪声，会影响运算放大器的输出，降低其性能。共模抑制比的定义共模抑制比（CMRR）是衡量差动放大器抑制共模信号能力的重要指标。它反映了差动放大器对差模信号的放大倍数与对共模信号的放大倍数之比。共模抑制比的影响共模抑制比(CMRR)是衡量运放抑制共模信号的能力指标，数值越大，表示运放对共模信号的抑制能力越强。高CMRR能有效抑制共模信号的干扰，保证放大电路正常工作。CMRR过低，会使共模信号被放大，导致电路失真、工作不稳定等问题。例如，电源电压的波动会导致共模信号干扰，CMRR过低会导致输出信号失真。7.6运放的频率特性运放的频率特性是其重要的参数之一，它描述了运放的放大倍数和相位随频率的变化关系。频率特性对运放的稳定性、抗干扰能力和工作频率范围有重要影响。7.6运放的频率特性运放的频率特性是指运放的增益、相位等参数随频率变化的规律。频率特性是衡量运放性能的重要指标之一，它决定了运放在不同频率信号下的工作性能。带宽的影响带宽是衡量放大器频率响应的重要指标，反映了放大器对不同频率信号的放大能力。带宽越宽，放大器能