第9章集成运算放大器及应用 91集成运算放大器的构成 92放大电路中的负反馈及应用 93集成运算放大器的线性应用 94正弦波振荡器 9.5集成运算放大器的非线性应用 96集成功率放大器 97三端集成稳压器及应用 98集成运放的线性应用实验 99RC正弦波振荡器实验
第9章 集成运算放大器及应用 9.1 集成运算放大器的构成 9.2 放大电路中的负反馈及应用 9.3 集成运算放大器的线性应用 9.4 正弦波振荡器 9.5 集成运算放大器的非线性应用 9.6 集成功率放大器 9.7 三端集成稳压器及应用 9.8 集成运放的线性应用实验 9.9 RC正弦波振荡器实验
91集成运算放大器的构成 91.1集成运算放大器的基本结构及工作状态 9.1.2运算放大器的电路 91.3集成运算放大器的主要参数 91.4理想集成运算放大器的特点
9.1 集成运算放大器的构成 9.1.1 集成运算放大器的基本结构及工作状态 9.1.2 运算放大器的电路符号 9.1.3 集成运算放大器的主要参数 9.1.4 理想集成运算放大器的特点
9,L,1集成运算放大器的基本结构及工作状态 运放的类型很多,电路也不一样。但其结构具有 共同之处,图示运放的内部电路组成原理框图。 输入级 中间级 输出级 偏置电路
9.1.1 集成运算放大器的基本结构及工作状态 运放的类型很多，电路也不一样。但其结构具有 共同之处，图示运放的内部电路组成原理框图
91.2运算放大器的电路符号 典型的741型通用运放的内部电路图如图示。 输入级 偏置电路 中间级 输出级 +v V 7+15V V V R 250 2 R 6 39kQ C 30pF 10ko Rs R 500 R2 V 11 50kn R R Re 1kn k250 15V R
9.1.2 运算放大器的电路符号 • 典型的741 型通用运放的内部电路图如图示
0运放的一般电路符号如图(a)所示。运放是一个多端器 件,其中反相输入端用“一”号表示。同相输人端用 +”号表示;U是对地输出端;正、负电压源分别用U 「和表示。图(b为运的简单符号。所谓反相输入 端是指输入信号电压从反相输入端(N)输入(同相端无 输入信号)时,输出电压与输入反相;而输入信号电压 从同相输入端(P)输入,输出电压与输入同相。 U 反相输入 A输出No A 同相输入 U O P U (a)一般符号 (b)简化符号
• 运放的一般电路符号如图（a）所示。运放是一个多端器 件，其中反相输入端用“一”号表示．同相输人端用 “＋”号表示；U是对地输出端；正、负电压源分别用U 十和U￣表示。图（b）为运故的简单符号。所谓反相输入 端是指输入信号电压从反相输入端（N）输入（同相端无 输入信号）时, 输出电压与输入反相；而输入信号电压 从同相输入端（P）输入, 输出电压与输入同相
913从算放大器的主吸参数 1输入失调电压U0 为了保证输入电压为零时输出电压也为零而在输入 所 偿电压 为输入失调电压U。。U愈 ,电路输入部分的对称度愈高,一般为士(1 2.开环差模电压增益Mo’放在开环情况下,输 开环差模电压增益Ap。为 出电压与差模输人电压的比值。运放很少开环使用。 因此,A0主要用来说明运算精度。A愈大愈好 通 rf Huo ≥105 3.开环带宽BW 开环带宽Bw是指开环差模电压增益随信号频率升高 而下降3dB时对应的频率
9.1.3 集成运算放大器的主要参数 1．输入失调电压Uio； 为了保证输入电压为零时输出电压也为零而在输入 端所加的补偿电压，称为输入失调电压Uio 。 Uio愈 小，电路输入部分的对称度愈高，一般为±（1～ l0）mV。 2．开环差模电压增益Auo，。 开环差模电压增益Auo 。为运放在开环情况下，输 出电压与差模输人电压的比值。运放很少开环使用。 因此， Auo主要用来说明运算精度。 Auo愈大愈好， 通常Auo ≥105 3．开环带宽Bw 开环带宽Bw是指开环差模电压增益随信号频率升高 而下降3 dB时对应的频率
4.差模输入电Md 差模输人电阻rd为运放在开环状态时,正、负输 人端之间的差模电压与电流之比。d愈大,运放 的性能愈好。一般r的值在几百千欧至几兆欧。 5.输出电阻r。 输出电阻r。为运放在开环情况下,输出电压与输 出电流之比。r。愈小,运放带负载能力愈强。 般在几十至几百欧之间。 6.共模抑制比K(MR 共模抑制比KMR为运放的开环差模电压增益与共 模电压增益的比值。理想情况下,KcMR=∞ 般在80dB以上:
4．差模输入电阻rid 差模输人电阻rid为运放在开环状态时，正、负输 人端之间的差模电压与电流之比。rid愈大，运放 的性能愈好。一般rid的值在几百千欧至几兆欧。 5．输出电阻r。 输出电阻r。为运放在开环情况下，输出电压与输 出电流之比。 r。愈小，运放带负载能力愈强。 一般在几十至几百欧之间。 6．共模抑制比KCMR ¨ 共模抑制比KCMR为运放的开环差模电压增益与共 模电压增益的比值。理想情况下， KCMR ＝∞， 一般在80 dB以上：
914厘想集成运算放大器的特点 理想运放就是其主要技术指标都应当具有理想的 特性,即应具名下列特性: (1)输入信号为零时,输出端恒定地处于零 电位 (2)差模输人电阻d=0; (3)输出电阻r。=0; (1)开环差模电压增益A10=0; (5)共模抑制比KcM=0; (6)开环带宽BW=∞。 根据上述理想特性,若运放工作在线性区,则 可建立如下两个重要概念
9.1.4 理想集成运算放大器的特点 理想运放就是其主要技术指标都应当具有理想的 特性，即应具各下列特性： （1）输入信号为零时，输出端恒定地处于零 电位； （2）差模输人电阻rid＝∞； （3）输出电阻r。＝0； ’ （1）开环差模电压增益Auo ＝∞； （5）共模抑制比KCMR＝∞； （6）开环带宽BW＝∞。 根据上述理想特性，若运放工作在线性区，则 可建立如下两个重要概念
L虚断 曲于集成运放的差模开环输入电阻R∞0,输入 置电流≈0,不向外部索取电流,因此两输 少端电沉为零。即=Z=0,这就是说,集成 运放工作在线性区时,两输入端均无电流, 为“虚断” 2虚短 于两输入端无电流,则两输入端电位相同,即 U=U/。由此可见,集成运放工作在线性区时, 反相输入端与同相输入端对地电压相等,称为 “虚短” 虚断与虚短的概念是分析理想集成运放线性应用 的主要依据
1.虚断 由于集成运放的差模开环输入电阻Rid→∞，输入 偏置电流IB≈0，不向外部索取电流，因此两输 入端电流为零。即In =Ip=0，这就是说，集成 运放工作在线性区时，两输入端均无电流，称 为“虚断” 。 2. 虚短 由于两输入端无电流，则两输入端电位相同，即 U－=U+。由此可见，集成运放工作在线性区时， 反相输入端与同相输入端对地电压相等，称为 “虚短” 。 虚断与虚短的概念是分析理想集成运放线性应用 的主要依据
92放大电路中的负反馈及应用 921负反馈的概念 922负反馈的四种组态及应用 923负反馈对放大电路性能的改善
9.2 放大电路中的负反馈及应用 9.2.1 负反馈的概念 9.2.2 负反馈的四种组态及应用 9.2.3 负反馈对放大电路性能的改善