運算放大器用

1、第第16章章 集成運算放大器集成運算放大器虛短，虛虛短，虛 斷斷第第16章章 集成運算放大器集成運算放大器虛短，虛虛短，虛 斷斷16.1 集成運算放大器概述集成運算放大器概述（1）采用四級以上的多級放大器，輸入級一般采用差動放）采用四級以上的多級放大器，輸入級一般采用差動放大器。輸入電阻高、靜態(tài)電流下、抑制零點漂移和共模干擾大器。輸入電阻高、靜態(tài)電流下、抑制零點漂移和共模干擾信號的能力強；信號的能力強； 輸入級常采用復(fù)合三極管或場效應(yīng)管，以減小輸入電流，輸入級常采用復(fù)合三極管或場效應(yīng)管，以減小輸入電流，增加輸入電阻。增加輸入電阻。（2）中間級主要進(jìn)行電壓放大，要求電壓放大倍數(shù)高，一）中間級主要

2、進(jìn)行電壓放大，要求電壓放大倍數(shù)高，一般由共射級電路構(gòu)成，放大管常采用復(fù)合管，以提高電流放般由共射級電路構(gòu)成，放大管常采用復(fù)合管，以提高電流放大倍數(shù)。大倍數(shù)。（3）輸出級采用互補功率放大電路或射極輸出器，要求輸）輸出級采用互補功率放大電路或射極輸出器，要求輸出電阻小、帶負(fù)載能力強、輸出足夠大的電壓和電流（大的出電阻小、帶負(fù)載能力強、輸出足夠大的電壓和電流（大的功率）。功率）。（4）偏置電路、為上述各級電路提供穩(wěn)定和合適的偏置電）偏置電路、為上述各級電路提供穩(wěn)定和合適的偏置電流，決定各級的靜態(tài)關(guān)注點。流，決定各級的靜態(tài)關(guān)注點。IC=IC1+ IC2 = 1 IB + 2(1+ 1 ) IB = 1

3、 + 2(1+ 1 ) IBR2T3R1R3-UEE+UCCui2uoERCT1RCT2ui1T4為減小為減小IB, 提高輸入電阻提高輸入電阻,T1、T2采用復(fù)合三極管采用復(fù)合三極管 = IC / IB = 1 + 2(1+ 1 ) 1 2 ICIBIE 1 2 IC1IC2IB2IE2T5T6RC3RE2RLRC4RE3T7T9T8T4R2R1T3R3RC1T1RC2T2-+RE4RE5T11T10+UCC-UEE集成運放內(nèi)部結(jié)構(gòu)（舉例）集成運放內(nèi)部結(jié)構(gòu)（舉例）第第1級：差動放大器級：差動放大器第第2級：差動放大器級：差動放大器第第3級：單管放大器級：單管放大器第第4級：互補對級：互補對稱射

4、極跟隨器稱射極跟隨器極性判斷極性判斷放大電路性能指標(biāo)+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEiiurii輸入電阻：RSes+ui+riiiiuuu0A電壓放大倍數(shù)放大電路放大電路oooiur 輸出電阻：RLe0+uo+roiouu+ uo集成運算放大器符號集成運算放大器符號 反相輸入端反相輸入端 u同相輸入端同相輸入端 u+ 輸出端輸出端 uo國際符號：國際符號：國內(nèi)符號：國內(nèi)符號：(1) (1) 開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)( (開環(huán)增益開環(huán)增益) )大大 A Ao o(A(Ad d)=u)=uo o/(u/(u+ +-u-u- -)=10)=

5、104 4-10-107 7倍倍; ; 80dB140dB(2) (2) 共模抑制比高共模抑制比高 K KCMRRCMRR=100db=100db以上以上; ;(3) (3) 輸入電阻大輸入電阻大 r ri i1M1M , , 有的可達(dá)有的可達(dá)100100M M 以上以上; ;(4) (4) 輸出電阻小輸出電阻小 r ro o = =幾幾 - -幾十幾十 集成運算放大器的技術(shù)指標(biāo)集成運算放大器的技術(shù)指標(biāo)主要參數(shù)主要參數(shù)1. 最大輸出電壓最大輸出電壓 UOPP 能使輸出和輸入保持不失真關(guān)系的最大輸出電壓。能使輸出和輸入保持不失真關(guān)系的最大輸出電壓。2. 開環(huán)差模電壓增益開環(huán)差模電壓增益 Auo

6、運放沒有接反饋電路時的差模電壓放大倍數(shù)。運放沒有接反饋電路時的差模電壓放大倍數(shù)。 Auo愈高，所構(gòu)成的運算電路越穩(wěn)定，運算精度也越高。愈高，所構(gòu)成的運算電路越穩(wěn)定，運算精度也越高。6. 共模輸入電壓范圍共模輸入電壓范圍 UICM 運放所能承受的共模輸入電壓最大值。超出此值，運放所能承受的共模輸入電壓最大值。超出此值，運放的共模抑制性能下降，甚至造成器件損壞。運放的共模抑制性能下降，甚至造成器件損壞。3. 輸入失調(diào)電壓輸入失調(diào)電壓 UIO4. 輸入失調(diào)電流輸入失調(diào)電流 IIO5. 輸入偏置電流輸入偏置電流 IIB1. 電壓傳輸特性電壓傳輸特性 uo= f (u+ u)線性區(qū)：線性區(qū)：uo = A

7、uo( (u+ u)非線性區(qū)：非線性區(qū)：u+- u u 時，時， uo = +Uo(sat) u+-u u 時，時， uo = + Uo(sat) u+UR，uo=+ Uo (sat)ui UR，uo= Uo (sat)URuouiR2+ R1+uiuoURR2+ R1+ uiuoOUR電壓傳輸特性電壓傳輸特性uiuoOURURuouiR2+ R1+uiuoURR2+ R1+Ot +Uo(sat) Uo(sat)uouitOUROuot +Uo (sat) Uo (sat)t1t2UZ UZuoRDZURuouiR2+ R1+電壓傳輸特性電壓傳輸特性 Uo(sat) +Uo(sat)uiuoOURuouiR2+ R1+tuituo+Uo(sat)Uo(sat)RF UU當(dāng)當(dāng) uo = + Uo(sat)， 則則 當(dāng)當(dāng) uo = Uo(sat)， 則則iuu 門限電壓受輸門限電壓受輸出電壓的控制出電壓的控制R2uoui+ R1+ 2o(sat) 2F()RuUURR 2o 2FRuuRR 2o(sat) 2F()RuUURRuiuoO Uo(sat)+Uo(sat) U電壓傳輸特性電壓傳輸特性 UuitOuoOt+Uo(sat)Uo(sat) U U兩次跳變之間具有遲兩次跳變之間具有遲滯特性滯特性滯回