模拟电子模块五 集成运算放大器的线性应用.ppt

常州机电职业技术学院 模拟电子技术与应用 集成运算放大器的线性应用 一、集成运算放大器的基础知识 1 概述 集成运算放大器（简称运放）是一种内部采用直接耦合方式的放大器件，其技术指标很多，其中部分指标与差分放大器相同，另一部分指标是根据运算放大器本身的特点而设立的。通用型运算放大器的各种参数均比较适中，特种运算放大器的某些技术指标很高。 2 运算放大器的参数 （1）静态技术指标 常州机电职业技术学院 模拟电子技术与应用 输入失调电压UIO： 输入失调电流IIO： 输入偏置电流IIB： 最大差模输入电压Uidmax 最大共模输入电压Uicmax （2）动态技术指标 开环差模电压放大倍数Aud 差模输入电阻 共模抑制比KCMR 开环带宽BW 转换速率SR(压摆率)： 常州机电职业技术学院 模拟电子技术与应用 3 运算放大器的符号及分类 （1）运算放大器的符号 运算放大器的符号中有三个引线端：两个输入端和一个输出端。其中一个输入端称为同相输入端，在该端输入信号与输出端输出信号的极性相同，用符号‘+’或‘IN+’表示；另一个输入端称为反相输入端，在该端输入信号与输出端输出信号变化的极性相异，用符号‘-’或‘IN-’表示。输出端一般画在输入端的另一侧，在符号边框内标有‘+’号。实际的运算放大器还必须有正、负电源端，还可能有补偿端和调零端。在简化符号中，电源端、调零端等都不画，如图2-5-1所示。 常州机电职业技术学院 模拟电子技术与应用 (a) 国家标准符号 (b)国际通用符号 图2-5-1 集成运算放大器的符号 （2）运算放大器分类 为满足实际使用中对集成运放性能的特殊要求，除性能指标比较适中的通用型运放外，出现了适应不同需要的专用型集成运放。 主要有： 通用型、高速型和宽带型、高精度、低漂移型、高精度、低漂移型、低功耗型、功率型 常州机电职业技术学院 模拟电子技术与应用 4 集成运算放大器线性应用的特点 （1）理想运放的技术指标与符号 理想运放的参数 开环差模电压放大倍数 输入电阻 输出电阻 输入偏置电流IB1=IB2=0 失调电压UI0、失调电流II0、失调电压温漂 失调电流温漂 均为零 带宽为无穷大 无内部干扰和噪声 常州机电职业技术学院 模拟电子技术与应用 理想运放的符号 理想运放的符号如下图2-5-2所示 图2-5-2 理想运放符号 （2）虚短和虚断 虚短：理想运放，两输入端的电位差近似为零，即近似两输入端短路 虚断：理想运放，输入电阻为无穷大，这相当运放的输入端开路，这一特性称为虚断 常州机电职业技术学院 模拟电子技术与应用 5 比例运算电路 （1）反相比例运算 理想运算放大器组成的反相比例运算电路如图2-5-3所示。 图2-5-3 反相比例运算电路 根据虚断，I’I?0，故U+ ?0，且II? IF 根据虚短，U- ? U+?0 常州机电职业技术学院 模拟电子技术与应用 所以，电压增益: （2）同相比例运算 理想运算放大器组成的同相比例运算电路如图2-5-4所示 图2-5-4同相比例运算电路 根据虚断，因输入回路没有电流，所以，UI = U+ 根据虚短，UI = U+? U- 故： 常州机电职业技术学院 模拟电子技术与应用 所以，电压增益为： （3）差动比例运算 理想运算放大器组成的差动比例运算放大电路如图2-5-5所示 图2-5-5 差动比例运算电路 利用叠加定理可以求得反相输入端和同相输入端的电位为： 常州机电职业技术学院