第12章集成运算放大器

时间：2025-04-04

建筑电工学

第12章集成运算放大器 12章12.1 12.2 12.3 集成运算放大器的简单介绍运算放大器在信号运算方面的应用

运算放大器在信号处理方面的应用 12.4 运算放大器在波形产生方面的应用 12.5 使用运算放大器应注意的几个问题

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第12章集成运算放大器 12章本章要求1. 了解集成运放的基本组成及主要参数的意义。了解集成运放的基本组成及主要参数的意义。 2. 理解运算放大器的电压传输特性，理解理想理解运算放大器的电压传输特性，运算放大器并掌握其基本分析方法。运算放大器并掌握其基本分析方法。 3. 理解用集成运放组成的比例、加减、微分和理解用集成运放组成的比例、加减、积分运算电路的工作原理，了解有源滤波器积分运算电路的工作原理，的工作原理。的工作原理。 4. 理解电压比较器的工作原理和应用。理解电压比较器的工作原理和应用。

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12.1 集成运算放大器的简单介绍集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。是发展最早、级直接耦合放大电路。是发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电路。一种模拟集成电路。

12.1.1 集成运算放大器的特点特点：高增益、高可靠性、低成本、特点：高增益、高可靠性、低成本、小尺寸 Auo 高: 80dB~140dB rid 高: 105 ~ 1011 几十几百 ro 低: 几十 ~ 几百 KCMR高: 70dB~130dB 集成运放的符号：集成运放的符号：+UCC Auo

u– 。 u+ 。

– + +–UEE

。 uo

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12.1.2 电路的简单说明反相输入端 +UCC 输出端

u– u+同相输入端

uo–UEE

输入级中间级输出级输入级：输入电阻高，输入级：输入电阻高，能减小零点漂移和抑制干扰信号，信号，都采用带恒流源的差放。中间级：要求电压放大倍数高。中间级：要求电压放大倍数高。常采用带恒流源的共发射极放大电路构成。共发射极放大电路构成。输出级：与负载相接，要求输出电阻低，输出级：与负载相接，要求输出电阻低，带负载能力强，一般由互补对称电路或射极输出器构成。力强，一般由互补对称电路或射极输出器构成。总目录章目录返回上一页下一页

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12.1.3 主要参数1. 最大输出电压 UOPP 能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。 2. 开环差模电压增益 Auo 运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。 Auo 愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。愈高，所构成的运

算电路越稳定，运算精度也越高。 3. 输入失调电压 UIO 愈小愈好 4. 输入失调电流 IIO 5. 输入偏置电流 IIB 6. 共模输入电压范围 UICM 运放所能承受的共模输入电压最大值。超出此值，运放所能承受的共模输入电压最大值。超出此值，运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。总目录章目录返回上一页下一页

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12.1.4 理想运算放大器及其分析依据1. 理想运算放大器 Auo → ∞ , rid → ∞ , ro→ 0 , KCMR→ ∞ 2. 电压传输特性 uo= f (ui) uo 饱和区 +Uo(sat) 理想特性O

+UCC

u– u+

– +

∞

线性区 – u u+ – 饱和区 –Uo(sat)

实际特性

线性区：线性区： uo = Auo(u+– u–) 非线性区：非线性区： u+> u– 时， uo = +Uo(sat) u+< u– 时， uo = – Uo(sat)总目录章目录返回上一页下一页

+–UEE

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3. 理想运放工作在线性区的特点 u– u+ i– ∞ – + i+ + O

因为 uo = Auo(u+– u– ) uo 所以差模输入电压约等于 0 所以(1) 即 u+= u– ,称“虚短” 称虚短” (2) 输入电流约等于 0 即 i+= i– ≈ 0 ,称“虚断” 称虚断” Auo越大，运放的越大，线性范围越小，线性范围越小，必须加负反馈才能使其工作于线性区。其工作于线性区。总目录章目录返回上一页下一页

电压传输特性 uo +Uo(sat) 线性区 u +– u – –Uo(sat)

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4. 理想运放工作在饱和区的特点 uo 电压传输特性 +Uo(sat) 饱和区 u +– u –O

–Uo(sat) (1) 输出只有两种可能, +Uo(sat) 或–Uo(sat) 输出只有两种可能, +U 当 u+> u– 时， uo = + Uo(sat) u+< u– 时， uo = – Uo(sat) 虚短” 不存在 “虚短”现象 (2) i+= i– ≈ 0,仍存在“虚断”现象仍存在“虚断”总目录章目录返回上一页下一页

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12.2 运算放大器在信号运算方面的应用集成运算放大器与外部电阻、电容、集成运算放大器与外部电阻、电容、半导体器件等构成闭环电路后，器件等构成闭环电路后，能对各种模拟信号进行比例、加法、减法、微分、积分、对数、行比例、加法、减法、微分、积分、对数、反对数、乘法和除法等运算。对数、乘法和除法等运算。运算放大器工作在线性区时，运算放大器工作在线性区时，通常要引入深度负反馈。所以，度负反馈。所以，它的输出电压和输入电压的关系基本决定于反馈电路和 …… 此处隐藏：2486字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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