第四节集成运算放大器的 应用基础 理想运算放大器的特点 负反馈是集成运放线性应用的必要条 件 运算放大器的基本电路 四、集成运放的线性应用 张 孝
第四节 集成运算放大器的 应用基础 一、理想运算放大器的特点 二、负反馈是集成运放线性应用的必要条 件 三、运算放大器的基本电路 四、集成运放的线性应用
理想运算放大器的特点 (1)开环差模电压放大倍数Ad→ (2)差模输入电阻Ra→ (3)输出电阻R→0。 (4)共模抑制比人x→ (5)输入偏置电流l1=lB2=0 (6)失调电压,失调电流及温漂为零 张 孝
一、理想运算放大器的特点 （1）开环差模电压放大倍数Aud →∞。 （2）差模输入电阻Rid →∞。 （3）输出电阻RO→0。 （4）共模抑制比KCMRR →∞。 （5）输入偏置电流IBI ＝IB2 ＝0。 （6）失调电压，失调电流及温漂为零
负反馈是集成运放线性 应用的必要条件 由于集成运放的开环差模电压放大倍数很大 ∞),而开环电压放大倍数受温度的影 ud 响,很不稳定。釆用深度负反馈可以提高其稳 定性,此外运放的开环带宽很窄,例如FO07只 有7Hz。无法适应交流信号的放大要求,加负 反馈后可将带宽扩展(1+AF)倍,负反馈还可 以改变输入、输出电阻、减小失真、提高稳定 性等。所以要求集成运放工作在线性区,采用 负反馈是必要条件。 为便于分析集成运放的线性应用,我们还 以濡要建立“虚短”与“虚断”这两个概念
二、负反馈是集成运放线性 应用的必要条件 由于集成运放的开环差模电压放大倍数很大 （Aud→∞），而开环电压放大倍数受温度的影 响，很不稳定。采用深度负反馈可以提高其稳 定性，此外运放的开环带宽很窄，例如F007只 有7Hz。无法适应交流信号的放大要求，加负 反馈后可将带宽扩展（1+AF）倍，负反馈还可 以改变输入、输出电阻、减小失真、提高稳定 性等。所以要求集成运放工作在线性区，采用 负反馈是必要条件。 为了便于分析集成运放的线性应用，我们还 需要建立“虚短”与“虚断”这两个概念
由于集成运放的差模输入电阻R→∞,输入 偏置电流≈0,不向外部索取电流,因此两输 入端电流为零。即l1=1+=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”。 由于理想运放开环电压放大倍数为无穷大, 最大输出电压C6=Aad(+-)为一有限值, 所以两输入端电位近似相同,即=4。由此 可见,集成运放工作在线性区时,两输入端电 位相等,称为“虚短”。 孝
由于集成运放的差模输入电阻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Ii-＝Ii＋ ＝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” 。 由于理想运放开环电压放大倍数为无穷大， 最大输出电压UO ＝Aud（U＋－U-）为一有限值， 所以两输入端电位近似相同，即U-＝U＋。由此 可见，集成运放工作在线性区时，两输入端电 位相等，称为“虚短”
三、运算放大器的基本电路 (一)反相输入放大电路 (二)同相输入放大电路 张 孝
三、运算放大器的基本电路 （一）反相输入放大电路 （二）同相输入放大电路
)反相输入放大电路 1.“虚地”的概念 2.电压放大倍数 3.输入电阻,输出电阻 张 孝
（一）反相输入放大电路 1．“虚地”的概念 2．电压放大倍数 3.输入电阻，输出电阻
图5-15所示为反相输入放大电路, 输入信号经R加到反相输入端,R为反馈 电阻,经R把输出信号电压反馈到反相 端,构成深度电压并联负反馈 张 孝
图5-15所示为反相输入放大电路， 输入信号经R1加到反相输入端，Rf为反馈 电阻，经Rf把输出信号电压Uo反馈到反相 端，构成深度电压并联负反馈
图5-15 Re R U R 张 图5-15反相输入放大电路 孝
图5-15
1.“虚地”的概念 由于集成运放工作在线性区,Ux U,+=L=0,即流过R2的电流为零。则 0,U=U4=0,说明反相端虽然没有直 接接地,但其电位为地电位,相当于接 地,是“虚假接地”简称为“虚地” “虚地”是反相输入放大电路的重要特 张 孝
1． “虚地”的概念 由于集成运放工作在线性区,U ＋ ＝ U- ,Ii＋ ＝Ii-＝0,即流过R2的电流为零。则U ＋ ＝0,U-＝U＋ ＝0,说明反相端虽然没有直 接接地，但其电位为地电位，相当于接 地，是“虚假接地”简称为“虚地” 。 “虚地”是反相输入放大电路的重要特 点
2.电压放大倍数 RJ R R1 r 由于+=4=0则=L RR R 或营 R 试中A是反相输入放大电路的电压放大數
2．电压放大倍数 If＝ ＝－ Ii ＝ ＝ 由于Ii＋ ＝Ii-＝0,则If＝Ii , 即 或 Auf＝－ ＝－ 式中Auf是反相输入放大电路的电压放大倍数。 f o R U− −U f o R U R1 Ui −U− R1 Ui f i o R U R U − = 1 i f o U R R U 1 − = i o U U R1 Rf