第二章_运算放大器.ppt

1、2.1 集成电路运算放大器集成电路运算放大器2.2 理想运算放大器理想运算放大器2.3 基本线性运放电路基本线性运放电路2.4 同相输入和反相输入放大电同相输入和反相输入放大电 路的其他应用路的其他应用2.1 集成电路运算放大器集成电路运算放大器1.集成电路运算放大器的内部组成单元集成电路运算放大器的内部组成单元图图图图2.1.1 2.1.1 集成运算放大器的内部结构框图集成运算放大器的内部结构框图集成运算放大器的内部结构框图集成运算放大器的内部结构框图2.1 集成电路运算放大器集成电路运算放大器1.集成电路运算放大器的内部组成单元集成电路运算放大器的内部组成单元图图图图2.1.2 2.1.2

2、 运算放大器的代表符号运算放大器的代表符号运算放大器的代表符号运算放大器的代表符号（a a）国家标准规定的符号国家标准规定的符号国家标准规定的符号国家标准规定的符号 （b b）国内外常用符号国内外常用符号国内外常用符号国内外常用符号2.运算放大器的电路模型运算放大器的电路模型图图图图2.1.3 2.1.3 运算放大器的电路模型运算放大器的电路模型运算放大器的电路模型运算放大器的电路模型通常：通常：通常：通常：开环电压增益开环电压增益开环电压增益开环电压增益 AAv vo o的的的的 10105 5（很高）（很高）（很高）（很高）输入电阻输入电阻输入电阻输入电阻 r ri i 10 106 6

3、（很大）（很大）（很大）（很大）输出电阻输出电阻输出电阻输出电阻 r ro o 100 100（很小）（很小）（很小）（很小）v vOOAAv vo o(v vP Pv vNN)（VV v vOO VV ）注意输入输出的相位关系注意输入输出的相位关系注意输入输出的相位关系注意输入输出的相位关系2.运算放大器的电路模型运算放大器的电路模型当当当当AAv vo o(v vP Pv vNN)VV 时时时时 v vOO VV 当当当当AAv vo o(v vP Pv vNN)VV-时时时时 v vOO VV-电压传输特性电压传输特性电压传输特性电压传输特性 v vOO f f (v vP Pv vNN

4、)线性范围内线性范围内线性范围内线性范围内 v vOOAAv vo o(v vP Pv vNN)AAv vo o斜率斜率斜率斜率end理想：理想：ri ro0 Avo voAvo(vpvn)2.2 理想运算放大器理想运算放大器1.1.v vo o o o的饱和极限值等于运放的饱和极限值等于运放的饱和极限值等于运放的饱和极限值等于运放的电源电压的电源电压的电源电压的电源电压V V和和和和V V 2.2.运放的开环电压增益很高运放的开环电压增益很高运放的开环电压增益很高运放的开环电压增益很高 若（若（若（若（v vP Pv vN N）0 0 则则则则 v vOO=+=+V Vomom=V V 若（

5、若（若（若（v vP Pv vN N）0 0 则则则则 v vOO=V Vomom=V V 3.3.若若若若V V v vOO RR3 3时，时，时，时，（1 1）试证明）试证明）试证明）试证明VVs s(RR3 3RR1 1/RR2 2)I Imm 解（解（解（解（1 1）根据虚断有）根据虚断有）根据虚断有）根据虚断有 I Ii i =0=0所以所以所以所以 I I2 2 =I Is s =VVs s /RR1 1 例例例例2.3.32.3.3直流毫伏表电路直流毫伏表电路直流毫伏表电路直流毫伏表电路（2 2）RR1 1RR2 2150k150k ，RR3 31k1k ，输入信号电压输入信号电

6、压输入信号电压输入信号电压VVs s100mV100mV时，通过时，通过时，通过时，通过毫伏表的最大电流毫伏表的最大电流毫伏表的最大电流毫伏表的最大电流I Im(maxm(max)？又又又又根据虚短有根据虚短有根据虚短有根据虚短有 VVp p =VVn n =0=0RR2 2和和和和RR3 3相当于并联，所以相当于并联，所以相当于并联，所以相当于并联，所以 I I2 2RR2 2 =RR3 3(I I2 2-I Imm )所以所以所以所以当当当当RR2 2 RR3 3时，时，时，时，VVs s(RR3 3RR1 1/RR2 2)I Imm （2 2）代入数据计算即可）代入数据计算即可）代入数据

7、计算即可）代入数据计算即可end2.4 同相输入和反相输入同相输入和反相输入放大电路的其他应用放大电路的其他应用2.4.1 求差电路求差电路2.4.2 仪用放大器仪用放大器2.4.3 求和电路求和电路2.4.4 积分电路和微分电路积分电路和微分电路2.4.1 求差电路求差电路 从从从从结结结结构构构构上上上上看看看看，它它它它是是是是反反反反相相相相输输输输入入入入和和和和同同同同相相相相输输输输入入入入相相相相结结结结合合合合的的的的放放放放大电路。大电路。大电路。大电路。当当当当则则则则若继续有若继续有若继续有若继续有则则则则 根根根根据据据据虚虚虚虚短短短短、虚虚虚虚断断断断和和和和N

8、N N N、P P P P点的点的点的点的KCLKCLKCLKCL得：得：得：得：2.4.1 求差电路求差电路从放大器角度看从放大器角度看从放大器角度看从放大器角度看时，时，时，时，增益为增益为增益为增益为（该电路也称为差分电路或减法电路）（该电路也称为差分电路或减法电路）（该电路也称为差分电路或减法电路）（该电路也称为差分电路或减法电路）2.4.1 求差电路求差电路一种高输入电阻的差分电路一种高输入电阻的差分电路一种高输入电阻的差分电路一种高输入电阻的差分电路2.4.2 仪用放大器仪用放大器2.4.3 求和电路求和电路 根根根根据据据据虚虚虚虚短短短短、虚虚虚虚断断断断和和和和N N N N

9、点点点点的的的的KCLKCLKCLKCL得：得：得：得：若若若若则有则有则有则有（该电路也称为加法电路）（该电路也称为加法电路）（该电路也称为加法电路）（该电路也称为加法电路）2.4.4 积分电路和微分电路积分电路和微分电路1.1.积分电路积分电路积分电路积分电路式中，负号表示式中，负号表示式中，负号表示式中，负号表示v vOO与与与与v vI I在相位上是相反的。在相位上是相反的。在相位上是相反的。在相位上是相反的。根根根根据据据据“虚虚虚虚短短短短”，得得得得根根根根 据据据据“虚虚虚虚 断断断断”，得得得得因此因此因此因此电容器被充电，其充电电流为电容器被充电，其充电电流为电容器被充电，其充电电流为电容器被充电，其充电电流为设电容器设电容器设电容器设电容器C C的初始电压为零，则的初始电压为零，则的初始电压为零，则的初始电压为零，则（积分运算）（积分运算）（积分运算）（积分运算）2.4.4 积分电路和微分电路积分电路和微分电路当当当当v vI I I I为阶跃电压时，有为阶跃电压时，有为阶跃电压时，有为阶跃电压时，有v vOO与与与与 t t 成线性关系成线性关系成线性关系成线性关系1.1.积分电路积分电路积分电路积分电路2.4.4 积分电路和微分电路积分电路和微分电路2.2.微分电路微分电路微分电路微分电路end