《电工电子技术与应用》主题11课题2 集成运算放大器
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将放大电路输出电量（电压或电流）的一部分或全 部经过一定的路径馈送到输入端的过程，称为反馈。含 有反馈的放大电路称为反馈放大电路，如图11-14所示就 是反馈放大电路的组成框图。
二、反馈的类型
1.直流与交流反馈
画出放大电路的直流通路和交流通路，若反馈信 号的传送在直流通路中，就是直流反馈；若反馈信号 的传送在交流通路中，就是交流反馈。
输入信号所体现出的动态电阻。其理想值为无穷大，实
际值为几十千欧至几兆欧。输出电阻Ro是指集成运放开
环下的输出端对地的动态电阻，其理想值为零，实际产 品的典型值为几十欧。
（6）共模抑制比KCMR
KCMR的大小体现了集成运放抑制零点漂移的能力强
弱。它的理想值为无穷大，实际值通常可达80dB以上。
（7）最大共模输入电压UICM和最大差模输入电压UIDM
4.扩展通频带
反馈信号随着频率的改变而减小，回送到输入端 后，使净输入信号增大，输出信号自动提高。
5.改变放大电路的输入、输出电阻
（1）对输入电阻的影响
引入串联负反馈将使电路的输入电阻增大，引入 并联负反馈将使电路的输入电阻减小。
（2）对输出电阻的影响
引入电压负反馈将使电路的输出电阻减小，引入 电流负反馈将使电路输出电阻增大。
二、集成运放的封装及引脚功能
集成运算放大器简称集成运放，集成运放的封装形式主要 有金属圆壳式封装和双列直插式封装，如图11-16所示。金属 圆壳式封装有8脚、10脚和12脚三种；双列直插式封装有8脚、 14脚和16脚三种。
集成运放不同的引脚通常具有不同的功能，在实际 使用时要查阅相关技术手册。表 11-8给出了各种功能 的符号表示，以便使用时查阅。
2.提高电压放大倍数的稳定性
放大电路引入的负反馈越强，反馈系数越大，闭环电 压放大倍数就越小，电路的稳定性越好。在深度负反馈时， 放大电路的放大倍数只决定于反馈网络，而与基本放大电路 无关。
3.减小波形失真
放大电路引入负反馈以后，输出端的失真信号回 送到输入端，与输入信号相减，经过放大后，可使输 出信号的失真得到一定程度的补偿，从而减小了波形 失真。
运放工作于线性区。
由虚断知：i-≈0 ，这样i1≈if；i+≈0，这样u+=－R2i+≈0 。 由虚短知：u-≈u+≈0。反相输入端并没有接地，却具
有接地的特点，这一性质称为“虚地”。“虚地”是工作 于线性区的理想集成运放仅采用反相输入时的一个重要特 性。
利用“虚地”，由欧姆定律得
由i1=if 可得输出电压与输入电压的关系为:
由虚断和虚短知i1≈if ，u－≈u+≈ui。由欧姆定律得：
所以输出电压与输入电压的关系为： 闭环增益 输入电阻 输出电阻
当满足条件
时，uo=ui，Rf=0，对应地R1
取∞，R2取0，这样电路称为电压跟随器，如图 11-20 所
示。
wenku.baidu.com
三、集成运放的电路符号及主要参数
1.集成运放的电路符号
理想集成运放在电路图中的符号表示如图11-17。 “△”代表信号的传输方向，“∞”代表理想情况下的
开环差模电压增益Aud无穷大，“A”代表它是一个放大
电路。信号传输端钮有三个：反相输入端用“－”表示； 同相输入端用“+”表示；输出端用“+”表示。这样也 就清楚地说明了输出信号与各输入信号的相位关系。
最大共模输入电压UICM是指集成运放所能承受的最大
共模输入电压值。共模输入电压超出该参数时，集成运
放的共模抑制比KCMR将显著下降。最大差模输入电压UIDM
是指集成运放所能承受的最大差模输入电压值。差模输 入电压超出该参数时，集成运放输入级中三极管的发射 结会被反向击穿，造成性能显著恶化，甚至损坏。
即： 放大电路的闭环电压放大倍数
输入电阻
输出电阻
当满足条件R1=Rf时，uo=-ui，这种电路称为反相器。
为改善电路性能，集成运放两输入端电阻与外电路 中的对地交流电阻要尽可能相等，即
2.同相比例运算电路
如图11-19所示为同相比例运算电路，电路采用同相
输入方式，R1、Rf引入电压串联负反馈以使集成运放工 作于线性区，R2=R1∥Rf 。
（2）输入失调电压UIO
理想的集成运放，当差模输入电压UID为0时，输出电压 UO也为零。但实际的产品由于种种原因并非如此，此时要想 使UO=0 ，必须在输入端加上一个补偿电压，这个电压就称为 输入失调电压UIO。该参数越小越好，其典型值在1 ~ 10 mV
范围内。
（3）输入失调电流IIO
输入失调电流IIO是指UO=0时，集成运放两输入端的偏
目标2 集成运算放大器及主要参数
一、集成电路的概念及分类
集成电路是把半导体器件、必要的元件以及相互之 间的连接电路同时制造在一块半导体芯片上，形成具有 一定电路功能的器件。集成电路与分立元件电路相比， 具有体积小、质量轻、功耗低、工作可靠、安装方便且 价格低等优点。
集成电路按其集成度不同，可分为小规模、中规模、 大规模和超大规模；按电路功能的不同，可分为模拟集成 电路和数字集成电路；按制作工艺的不同，可分为半导体 集成电路、膜集成电路和混合集成电路；按封装外形的不 同，可分为金属圆壳式、扁平式、单列直插式以及双列直 插式，如图11-15所示。
置电流之差。该参数的理想值为零，实际产品的典型值为 几十至几百纳安。
（4）输入偏置电流IIB
输入偏置电流 IIB 是指 UO = 0 时，集成运放两输
入端偏置电流的平均值。该参数的理想值为零，实际产 品的典型值为几十至几百纳安。
（5）差模输入电阻Rid和输出电阻Ro
差模输入电阻Rid是指集成运放两输入端之间对差模
对于理想运放，由于输入阻抗无穷大，所以输入
电流为零，即I+=I-=0，称为虚断。
运放的增益是定值，由
知，两输入端
电位相等，即 U+ = U- ，称为虚短。
这两个特性是分析集成运放电路的重要依据。
二、集成运放的简单应用
1.反相比例运算电路
如图11-18所示为反相比例运算电路，该电路的放大
电路为集成运放，Rf、R1引入电压并联负反馈以使集成
（8）开环带宽BW
开环带宽BW是指开环下，集成运放的差模电压增益较
直流工作时下降3dB所对应的信号频率宽度。
目标3 集成运放常见应用电路
一、集成运放的理想特性
理想运放具备如下特性：
（1）输入信号为零时，输出端应恒处于零电位； （2）输入阻抗为无穷大； （3）输出阻抗为零； （4）通频带为零到无穷大 ； （5）开环电压放大倍数无穷大。
全国中等职业技术学校机电类通用教材
主题11 放大电路与集成运 算放大器
本课件的文字及图片版权 均为南京凤凰康轩所有
课题 2 集成运算放大器
●了解反馈的概念、类型及负反馈对放大器性能的 影响。 ●了解集成运算放大器的型号、参数和理想特性。 ●能分析简单的集成运算电路。
目标1 负反馈放大电路
一、反馈的概念
2.集成运放的主要参数
（1）开环差模电压增益Aud
开环差模电压增益Aud是指集成运放在无外加反馈的情
况下，工作于线性区时对差模信号的电压增益，通常表示成
对数形式 20lgAud（dB）。该参数更多地是用来反映运算精 度，Aud越大，运算精度就越高。该参数的理想值为无穷大，
实际产品的典型值在100 ~120dB范围内。
凡反馈信号和输入信号串联构成放大电路净输入信 号的是串联反馈；凡反馈信号和输入信号并联构成放 大电路净输入信号的是并联反馈。
三、负反馈对放大电路性能的影响
1.降低电压放大倍数
放大电路未加反馈的放大倍数称为开环放大倍数，加了 反馈后的放大倍数称为闭环放大倍数。负反馈时，闭环电压 放大倍数比开环放大倍数要小，其大小与开环电压放大倍数 以及反馈系数有关。反馈系数是反馈信号与输出信号的比值， 反映了反馈量的大小。
2.正反馈与负反馈
当反馈信号回送到输入回路时，如果反馈信号使放 大电路的净输入信号增大，则称为正反馈；如果反馈信 号使放大电路的净输入信号减小，则称为负反馈。
3.电压反馈与电流反馈
凡反馈信号取自输出电压并与输出电压成正比的 是电压反馈；凡反馈信号取自输出电流并与输出电流 成正比的是电流反馈。
4.串联反馈与并联反馈
二、反馈的类型
1.直流与交流反馈
画出放大电路的直流通路和交流通路，若反馈信 号的传送在直流通路中，就是直流反馈；若反馈信号 的传送在交流通路中，就是交流反馈。
输入信号所体现出的动态电阻。其理想值为无穷大，实
际值为几十千欧至几兆欧。输出电阻Ro是指集成运放开
环下的输出端对地的动态电阻，其理想值为零，实际产 品的典型值为几十欧。
（6）共模抑制比KCMR
KCMR的大小体现了集成运放抑制零点漂移的能力强
弱。它的理想值为无穷大，实际值通常可达80dB以上。
（7）最大共模输入电压UICM和最大差模输入电压UIDM
4.扩展通频带
反馈信号随着频率的改变而减小，回送到输入端 后，使净输入信号增大，输出信号自动提高。
5.改变放大电路的输入、输出电阻
（1）对输入电阻的影响
引入串联负反馈将使电路的输入电阻增大，引入 并联负反馈将使电路的输入电阻减小。
（2）对输出电阻的影响
引入电压负反馈将使电路的输出电阻减小，引入 电流负反馈将使电路输出电阻增大。
二、集成运放的封装及引脚功能
集成运算放大器简称集成运放，集成运放的封装形式主要 有金属圆壳式封装和双列直插式封装，如图11-16所示。金属 圆壳式封装有8脚、10脚和12脚三种；双列直插式封装有8脚、 14脚和16脚三种。
集成运放不同的引脚通常具有不同的功能，在实际 使用时要查阅相关技术手册。表 11-8给出了各种功能 的符号表示，以便使用时查阅。
2.提高电压放大倍数的稳定性
放大电路引入的负反馈越强，反馈系数越大，闭环电 压放大倍数就越小，电路的稳定性越好。在深度负反馈时， 放大电路的放大倍数只决定于反馈网络，而与基本放大电路 无关。
3.减小波形失真
放大电路引入负反馈以后，输出端的失真信号回 送到输入端，与输入信号相减，经过放大后，可使输 出信号的失真得到一定程度的补偿，从而减小了波形 失真。
运放工作于线性区。
由虚断知：i-≈0 ，这样i1≈if；i+≈0，这样u+=－R2i+≈0 。 由虚短知：u-≈u+≈0。反相输入端并没有接地，却具
有接地的特点，这一性质称为“虚地”。“虚地”是工作 于线性区的理想集成运放仅采用反相输入时的一个重要特 性。
利用“虚地”，由欧姆定律得
由i1=if 可得输出电压与输入电压的关系为:
由虚断和虚短知i1≈if ，u－≈u+≈ui。由欧姆定律得：
所以输出电压与输入电压的关系为： 闭环增益 输入电阻 输出电阻
当满足条件
时，uo=ui，Rf=0，对应地R1
取∞，R2取0，这样电路称为电压跟随器，如图 11-20 所
示。
wenku.baidu.com
三、集成运放的电路符号及主要参数
1.集成运放的电路符号
理想集成运放在电路图中的符号表示如图11-17。 “△”代表信号的传输方向，“∞”代表理想情况下的
开环差模电压增益Aud无穷大，“A”代表它是一个放大
电路。信号传输端钮有三个：反相输入端用“－”表示； 同相输入端用“+”表示；输出端用“+”表示。这样也 就清楚地说明了输出信号与各输入信号的相位关系。
最大共模输入电压UICM是指集成运放所能承受的最大
共模输入电压值。共模输入电压超出该参数时，集成运
放的共模抑制比KCMR将显著下降。最大差模输入电压UIDM
是指集成运放所能承受的最大差模输入电压值。差模输 入电压超出该参数时，集成运放输入级中三极管的发射 结会被反向击穿，造成性能显著恶化，甚至损坏。
即： 放大电路的闭环电压放大倍数
输入电阻
输出电阻
当满足条件R1=Rf时，uo=-ui，这种电路称为反相器。
为改善电路性能，集成运放两输入端电阻与外电路 中的对地交流电阻要尽可能相等，即
2.同相比例运算电路
如图11-19所示为同相比例运算电路，电路采用同相
输入方式，R1、Rf引入电压串联负反馈以使集成运放工 作于线性区，R2=R1∥Rf 。
（2）输入失调电压UIO
理想的集成运放，当差模输入电压UID为0时，输出电压 UO也为零。但实际的产品由于种种原因并非如此，此时要想 使UO=0 ，必须在输入端加上一个补偿电压，这个电压就称为 输入失调电压UIO。该参数越小越好，其典型值在1 ~ 10 mV
范围内。
（3）输入失调电流IIO
输入失调电流IIO是指UO=0时，集成运放两输入端的偏
目标2 集成运算放大器及主要参数
一、集成电路的概念及分类
集成电路是把半导体器件、必要的元件以及相互之 间的连接电路同时制造在一块半导体芯片上，形成具有 一定电路功能的器件。集成电路与分立元件电路相比， 具有体积小、质量轻、功耗低、工作可靠、安装方便且 价格低等优点。
集成电路按其集成度不同，可分为小规模、中规模、 大规模和超大规模；按电路功能的不同，可分为模拟集成 电路和数字集成电路；按制作工艺的不同，可分为半导体 集成电路、膜集成电路和混合集成电路；按封装外形的不 同，可分为金属圆壳式、扁平式、单列直插式以及双列直 插式，如图11-15所示。
置电流之差。该参数的理想值为零，实际产品的典型值为 几十至几百纳安。
（4）输入偏置电流IIB
输入偏置电流 IIB 是指 UO = 0 时，集成运放两输
入端偏置电流的平均值。该参数的理想值为零，实际产 品的典型值为几十至几百纳安。
（5）差模输入电阻Rid和输出电阻Ro
差模输入电阻Rid是指集成运放两输入端之间对差模
对于理想运放，由于输入阻抗无穷大，所以输入
电流为零，即I+=I-=0，称为虚断。
运放的增益是定值，由
知，两输入端
电位相等，即 U+ = U- ，称为虚短。
这两个特性是分析集成运放电路的重要依据。
二、集成运放的简单应用
1.反相比例运算电路
如图11-18所示为反相比例运算电路，该电路的放大
电路为集成运放，Rf、R1引入电压并联负反馈以使集成
（8）开环带宽BW
开环带宽BW是指开环下，集成运放的差模电压增益较
直流工作时下降3dB所对应的信号频率宽度。
目标3 集成运放常见应用电路
一、集成运放的理想特性
理想运放具备如下特性：
（1）输入信号为零时，输出端应恒处于零电位； （2）输入阻抗为无穷大； （3）输出阻抗为零； （4）通频带为零到无穷大 ； （5）开环电压放大倍数无穷大。
全国中等职业技术学校机电类通用教材
主题11 放大电路与集成运 算放大器
本课件的文字及图片版权 均为南京凤凰康轩所有
课题 2 集成运算放大器
●了解反馈的概念、类型及负反馈对放大器性能的 影响。 ●了解集成运算放大器的型号、参数和理想特性。 ●能分析简单的集成运算电路。
目标1 负反馈放大电路
一、反馈的概念
2.集成运放的主要参数
（1）开环差模电压增益Aud
开环差模电压增益Aud是指集成运放在无外加反馈的情
况下，工作于线性区时对差模信号的电压增益，通常表示成
对数形式 20lgAud（dB）。该参数更多地是用来反映运算精 度，Aud越大，运算精度就越高。该参数的理想值为无穷大，
实际产品的典型值在100 ~120dB范围内。
凡反馈信号和输入信号串联构成放大电路净输入信 号的是串联反馈；凡反馈信号和输入信号并联构成放 大电路净输入信号的是并联反馈。
三、负反馈对放大电路性能的影响
1.降低电压放大倍数
放大电路未加反馈的放大倍数称为开环放大倍数，加了 反馈后的放大倍数称为闭环放大倍数。负反馈时，闭环电压 放大倍数比开环放大倍数要小，其大小与开环电压放大倍数 以及反馈系数有关。反馈系数是反馈信号与输出信号的比值， 反映了反馈量的大小。
2.正反馈与负反馈
当反馈信号回送到输入回路时，如果反馈信号使放 大电路的净输入信号增大，则称为正反馈；如果反馈信 号使放大电路的净输入信号减小，则称为负反馈。
3.电压反馈与电流反馈
凡反馈信号取自输出电压并与输出电压成正比的 是电压反馈；凡反馈信号取自输出电流并与输出电流 成正比的是电流反馈。
4.串联反馈与并联反馈