电子技术基础(第五版)康华光02运算放大器.pptx
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2.1集成电路运算放大器
2.2理想运算放大器
2.3基本线性运放电路
2.4同相输入和反相输入放大电
路的其他应用
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集成电路
集成电路——把整个电路中的元器件及其连接导线制造在一块半导体基片上，构成特定功能的电子电路。
集成运算放大器是发展最早、应用最广泛的一种集成电路。
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集成运算放大器——具有很高开环放大倍数的多级放大电路。
2.1集成电路运算放大器
P
N
O
V+
V-
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集成运放的符号
反相输入端
同相输入端
输出端
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运算放大器的电路模型
运算放大器的电路模型
——开环电压增益
——输入电阻
——输出电阻
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通常：
开环电压增益
Avo105（很高）
输入电阻
ri106Ω（很大）
输出电阻
ro100Ω（很小）
运算放大器的电路模型
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电压传输特性vo=f(vi)
线性区：
vo=Avo(vP-vN)
饱和区：
当Avo(vP-vN)V+时
vO=+Vom=V+
当Avo(vP-vN)V-时
vO=-Vom=V-
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解：
输入电压的最小幅值
例：
电路如图所示，运放的开环电压增益，输入电阻，输出电阻，电源电压
。求运放输出电压为饱和值时输入电压的最小幅值
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2.2理想运算放大器
为简化分析，可把实际的运算放大器看作是理想的运算放大器。
理想运放的主要条件:
开环电压放大倍数：Avo→∞
开环输入电阻：ri→∞
开环输出电阻：ro→0
输出电压的极限值等于运放的电源电压：+Vom≈V+
-Vom≈V-
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1.线性区
vp=vn
=0
称为虚短。
称为虚断。
加负反馈时
理想运放的特性
O
理想特性
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理想运放的特性
2.饱和区
开环或加正反馈时
vO=V+
(2)当vp＜vn时，
vO=V-
(1)当vp＞vn时，
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2.3.2反相放大电路
2.3.1同相放大电路
基本线性运放电路
添加标题
添加标题
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2.3.1同相放大电路
1.基本电路
电路图
小信号等效电路模型
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几项技术指标的近似计算
电压增益Av
根据虚短和虚断的概念有
输出与输入同相
（可作为公式直接使用）
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（2）输入电阻Ri
输入电阻定义
根据虚短和虚断有
vi＝vp，ii＝ip≈0
所以
（3）输出电阻Ro
Ro→0
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电路图
3.电压跟随器
根据虚短和虚断有
vo＝vn=vp＝vi
当R1=或R2=0时，
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电压跟随器的作用
无电压跟随器时
负载上得到的电压
有电压跟随器时
ip=0，vp＝vs
根据虚短和虚断有
vo＝vn=vp＝vs
例：
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2.3.2反相放大电路
电路图
1.电路结构
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2.几项技术指标的近似计算
（1）电压增益Av
根据虚短和虚断的概念有
（可作为公式直接使用）
“虚地”
输出与输入反相
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输入电阻Ri
输出电阻Ro
Ro→0
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2.4.1求差电路
同相输入和反相输入放大电路的其他应用
2.4.3求和电路
2.4.2仪用放大器
2.4.4积分电路和微分电路
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2.4.1求差电路
利用差分式电路以实现求差运算
当vi1单独作用时,
利用叠加原理：
可看作是反相放大电路
当vi2单独作用时,
可看作是同相放大电路
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当
则
若继续有
则
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一种高输入电阻的差分电路
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2.4.2仪用放大器
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2.4.3求和电路
根据虚短、虚断，并列N点的KCL方程，得：
若
则有
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可得
输出再接一级反相电路
#2022
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2.4.4积分电路和微分电路
式中，负号表示vO与vI在相位上是相反的。
（积分运算）
根据虚短、虚断：
一、积分电路
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当vI为阶跃电压时，有：
积分饱和
V-
vI=VI0
vI=–VI0
VI
–VI
线性积分时间
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根据虚短、虚断：
（微分运算）
二、微分电路
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当vI为阶跃电压时，有
O
vO
t
O
vI
t
VI
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本章要求
作业：习题、、
了解集成运放的内部结构、电路模型和性能特点，理解其电压传输特性，掌握理想运放的特点；
熟悉常用的信号运算电路；
熟练掌握运用“虚短”和“虚断”分析线