第三章 集成运算放大电路及其应用

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三、集成运算放大器的主要技术指标
31..开输环入差失模调放电大压倍Ui数o Auo 在输当入运无端放输加在入入开信的环号补时时偿的，电差为压模使。放输大出倍的数电压值为零，
其其值值越越小高越越好好 （01.054～～51m07V））
52.. 输最入大失输调出电电流压IUioopp 输入电压为零时，流入放大器两个输入端
实际运放
u－ u+
ui
ri ro
AuoUi
理想运放
u－ u+
ui
AuoUi
Auo很高，> 104 ri很高，几十~几百kΩ uo ro很低，几十~几百Ω KCMR 很高
Auo＝∞ ri=∞ uo ro=0 KCMR＝∞
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五、集成运算放大器的电压传输特性 及其分析特点
运算放大器的电压传输特性
集成运放的输出电压uo与输入电压ui (u+－u－)
输出级 输出
偏置电路
放大作用的 主要单元
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2. 集成运放的管脚图及符号 F007管脚图
符号
8765
F 741
（F 0 07）
1234
u－ u+
A B
－ ＋Au
＋
F
uo
信号从反相输入端输入时，A — 反相输入端
输出与输入相位相反。
B — 同相输入端
信号从同相输入端输入时， F — 输出端 输出与输入相位相同。
uo
入端的电流通常为零， 但又不是断路故简称为 “虚断”。
∵ ri≈∞ I－≈I+ ≈0
2. 非线性区
在非线性区，虚短概念不成立，但虚断 概念成立。
RP
负电源EE的作
ui1
－ ＋
RE EE
ui2
用是补偿RE上的 电压降，从而保 证两管有合适的
静态工作点。
ui
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第三节 集成运算放大器简介
集成运算放大器的特点 集成运算放大器的简单介绍 集成运算放大器的主要技术指标 集成运算放大器的理想化模型 集成运算放大器的电压传输特性及其分 析特点
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一、集成运算放大器的特点
之间的关系uo＝f (ui) 称为集成运放的电压传输特
性。 uo＝Auo ui
uo
非线性区
引入深= 度Au负o(u反+－馈u，－) +UOM
运u工i可放>u作在以|工iU<在i线使M作|U|非运性在，iM线区放|线运，性。工性放区作区饱和，
O
－UOM
ui 线性区
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反馈电路
ud
－ ＋∞
＋
开环系统：不加反馈网络时
集成电路：将整个电路中的元器件制作在一 块硅基片上，构成完整的能完成特定功能的电 子电路。
运算放大器：具有高放大倍数、高输入电阻、 低输出电阻的直接耦合放大器。
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二、集成运算放大器的简单介绍
1. 集成运放的组成
抑制零漂，共 模抑制比高
低输出电阻， 多采用射随器
输入
差动输 入级
提供各级 静态电流
中间级
的电路系统，此时的放大倍
数叫开环放大倍数。 uo 闭环系统：加上反馈网络时
的电路系统，此时的放大倍 数叫闭环放大倍数。
理想运放的电压传输特性 ui ≠0， |uo|＝±UOM
uo
+UOM
即u+ ≠ u－时，运放处于 非线性区。
O
ui
－UOM
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运算放大器的分析特点 1. 线性区
u－ u+
ui
uo
虚短
第三章 集成运算放大器及其应用
第一节 直接耦合放大器 第二节 差动放大电路 第三节 集成放大器简介 第四节 集成运放在信号运算电路中的应用 第六节 集成运放在信号处理方面的应用
习 题 目录
第一节 直接耦合放大器
直接耦合放大器
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级与级之间不经电抗元件而直接连接的方式， 称为直接耦合。
RB2
RC1 R
uo＝Auo（u＋－u－）
集成运放两个输入端
Auo≈∞
之间的电压通常非常接 近于零，但不是短路， 故简称为“虚短”。
u＋－u－≈uo／Auo≈0
u＋≈u－
当u＋＝0 （接地） u － ≈ u ＋≈ 0 称此时的反相输入端为“虚地点”。反之，
也成立。
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虚断 流入集成运放两个输
u－ I－ u+ I+
的静输态出基不极失电真流的之最差大。输出电压值
6. 共模I抑io＝制IB比1－KCIBM2R
其值越小越好 （1~10nA）
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常用集成运放芯片
F741
通用型集成运放
F324
通用型单电源四运放
AD547
低温漂精密运放
OP07 低输入失调电压精密运放
AD744
高速运放
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四、集成运算放大器的理想化模型
AC 0 返回
KCMR是衡量放大信号的能力的技术指标。 Ad:差模放大倍数；AC:共模放大倍数
KCMR
Ad AC
Βιβλιοθήκη Baidu
KCMR 越大，抑制共模信号越强。
二、典型差动放大电路
加入射极公共
RC
uo
RC
＋UCC 电阻RE（共模反 馈电阻）可以克
RB1 VT1 VT2
RB1 服电路不完全对 称引起的零漂 。
I C1 I C2 U CE1 U CE2 uo U CE1 U CE2 0
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温度上升，引起两边电流变化
I C1 I C2
U CE1 U CE2
uo U CE1 U CE2 0
由于电路对称，零漂被抑制。
2. 动态工作原理 差模信号 — 极性相反，幅值相同的信号。 u i1=－u i2 共模信号 — 极性相同，幅值相同的信号。 u i1= u i2
＋UCCUCC
RC2
RB1
Ui
VT1
VT2
Uo
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各级工作点相互影响 适于放大直流或变化缓慢的信号 电压放大倍数为各级放大倍数之积 零点漂移
零点漂移 — 当输入信号为零时，输出端电 压偏离原来的起始电压缓慢地无规则的上下漂 动，这种现象叫零点漂移。
产生原因 — 温度变化、电源电压的波动、电 路元件参数的变化等等。
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差模输入（信号） ui1 ui2 ui 2
U CE1 U CE2
I C1 I C2
uo U CE1 ΔU CE2 2U CE1
Ad 2U CE1 / ui 2U CE1 / 2ui1 U CE1 / ui1
共模输入（干扰信号）
u差i 动u放i1 大u电i2 路 0对差模信I号C1有 放I C大2 作用， 对共U模CE信1 号有U抑CE制2 作用u。o U CE1 U CE2 0
第一级产生的零漂对放大电路影响最大。
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第二节 差动放大电路
基本差动放大电路 典型差动放大电路
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一、基本差动放大电路
RB2 RB1
RC
uo
RC
VT1 VT2
＋UCC RB2
电路由两 RB1 个特性完全
相同的基本
放大电路组
ui1
ui
ui2
成。
1. 抑制零点漂移的原理 静态时，ui1=ui2=0，由于电路对称