第3章 集成运算放大器3.1
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电子线路基础(梁明理)第3章
第3章 集成运算放大电路
3.4 基本运算电路 3. 积分电路
v1 i1 = = iC R1
iC = −C
dvo dt
1 1 vo =- ∫ iC dt = ∫ vi dt C R1C
第3章 集成运算放大电路
3.4 基本运算电路 4. 微分电路
vo =-iR = − RC dvi dt
第3章 集成运算放大电路
第3章 集成运算放大电路
3.1 集成运放的基本单元电路
集成运放是一个高放大倍数的多级直接耦合放大电路。 集成运放是一个高放大倍数的多级直接耦合放大电路。
vo = Avo (vP − vN )
第3章 集成运算放大电路
输入级
3.1 集成运放的基本单元电路
第3章 集成运算放大电路
中间级
3.1 集成运放的基本单元电路
第3章 集成运算放大电路
3.3 集成运放的基本电路 2. 同相放大电路
vP = vi
vn = R2 R1
R1 vo R1 + R2
Av = 1 +
第3章 集成运算放大电路
3.3 集成运放的基本电路 3. 差分输入放大电路
vi1 − vn vi1 − vo = R1 R2 R2 vp = vi2 R1 + R2
R p =R1 // R2 // R3 // R4 ≈ 1.3kΩ
R4 R4 =5 R1 = = 20kΩ R1 5 R4 R4 =0.2 R3 = = 500kΩ R3 0.2
第3章 集成运算放大电路
习题课
vI1 − vp R1 vI2 − vp R2 vI3 − vp R3
&# vI2 vI3 vp + + = + + R1 R2 R3 R1 R2 R3 令Rp = R1 // R2 // R3
第三章 差动放大电路及集成运算放大器 第一节差动放大电路
温漂严重干扰了放大器的工作，会引起输出信号失真， 严重时会把有用信号完全淹没。这是直流放大器必须克服的 问题。实用中常采用多种补偿措施来抑制温漂，其中最为有 效的方法是使用差动放大电路。该电路也是集成运算放大器 的输入级电路。
差动放大电路及集成运算放大器
3.1.1.1 差动放大电路的基本结构 差动放大电路如图３-１所示。
图3-2中可以算出差模输入电阻为: Rid＝２(ｒbe+Rb) 输出电阻为： Rο＝２RC
差动放大电路及集成运算放大器
3.1.3 共模输入信号与共模抑制比ＫCMR
在差动放大器两输入端同时输入一对极性相同、幅度相 同的信号称为共模输入方式。定义共模信号uic为两个输入信 号的算术平均值，即：
uic
ui1
差动放大电路及集成运算放大器
因此，其差模电压放大倍数为：
Aud
uo uid
Rc
Rb rbe
上式说明，该电压放大倍数与单管共射放大电路的电压
放大倍数相等。
这里我们用两套电路的元件实现的电压放大倍数和一套 电路相同。但该电路具有很好的超低频性能和很强的抑制零 点漂移的能力，这个问题下面还要详细讨论。
uo uo1 uo2 2uo1
差动放大电路及集成运算放大器
由图3-2可以计算出VT1、VT2的输出电压分别为：
VT1的输出电压：
uo1
Rcuid
2(Rb rbe )
VT2的输出电压：
uo 2
Rcuid
2(Rb rbe )
则差动放大电路的双端输出电压为：
uo
uo1
uo2
RCuid
Rb rbe
在一些超低频及直流放大电路中，级间耦合必须采用直 接耦合方式。直接耦合电路既能放大交流信号又能放大直流 信号，具有相当好的低频特性，所以又常称为直流放大器。 但由于其内部各级电路的静态工作点相互影响,给电路设计 和调整带来诸多不便。
差动放大电路及集成运算放大器
3.1.1.1 差动放大电路的基本结构 差动放大电路如图３-１所示。
图3-2中可以算出差模输入电阻为: Rid＝２(ｒbe+Rb) 输出电阻为： Rο＝２RC
差动放大电路及集成运算放大器
3.1.3 共模输入信号与共模抑制比ＫCMR
在差动放大器两输入端同时输入一对极性相同、幅度相 同的信号称为共模输入方式。定义共模信号uic为两个输入信 号的算术平均值，即：
uic
ui1
差动放大电路及集成运算放大器
因此，其差模电压放大倍数为：
Aud
uo uid
Rc
Rb rbe
上式说明，该电压放大倍数与单管共射放大电路的电压
放大倍数相等。
这里我们用两套电路的元件实现的电压放大倍数和一套 电路相同。但该电路具有很好的超低频性能和很强的抑制零 点漂移的能力，这个问题下面还要详细讨论。
uo uo1 uo2 2uo1
差动放大电路及集成运算放大器
由图3-2可以计算出VT1、VT2的输出电压分别为：
VT1的输出电压：
uo1
Rcuid
2(Rb rbe )
VT2的输出电压：
uo 2
Rcuid
2(Rb rbe )
则差动放大电路的双端输出电压为：
uo
uo1
uo2
RCuid
Rb rbe
在一些超低频及直流放大电路中，级间耦合必须采用直 接耦合方式。直接耦合电路既能放大交流信号又能放大直流 信号，具有相当好的低频特性，所以又常称为直流放大器。 但由于其内部各级电路的静态工作点相互影响,给电路设计 和调整带来诸多不便。
运算放大器与负反馈
（3）如果需要稳定输出电压和减小输出电阻，应该在放大电路中 引入电压负反馈；需要稳定输出电流和提高输入电阻，应该引入电流 负反馈。
（4）如果需要提高放大电路的输入电阻，应该引入串联负反馈； 如果需要减小放大电路的输入电阻，应该引入并联负反馈。
3.3 理想运算放大器
3.3.1 理想运算放大器的电路模型
这就是同号器或称电压跟随器，电路如图3.4.4所示。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.4 运算放大器的线性应用
3.4.3 差动输入运算
差动运算放大电路在测量和控制系统中应用很广泛，它的两个输入 端都有信号输入，其运算电路如图3.4.5所示。由于引入深度负反馈， 运放电路为线性应用电路，故可应用叠加原理进行分析。
当uI1单独作用于集成运放时，电路是一个反相基本电路，故uO1为
第3章 运算放大器与负反馈
前言
集成运算放大器（integrated operational amplifier） 是一种高增益的多级直接耦合放大器，是模拟集成电路中最 主要的一类器件。由于早期它主要用于模拟量的某些数学运 算，故称为运算放大器。随着近代集成电路技术的发展，目 前集成运算放大器的性能已达到了相当理想的程度，如电压 放大倍数可达108，输入电阻达几百兆欧，输出电阻小到几欧， 共模抑制比高达160 dB。几乎不存在失调和漂移，其性能十 分稳定可靠，且使用方便、价格低廉，从而使它的应用超出 了模拟运算的范围，在信号处理、信号测量、波形转换及自 动控制等领域都得到了广泛应用。集成运算放大器是电子线 路中重要的元器件，集成运算放大器的运用是电子技术最重 要的基础部分。
iI≈iF 及
u-≈u+=0（虚地） 由图3.4.1可得
所以闭环电压放大倍数为
3.4 运算放大器的线性应用
（4）如果需要提高放大电路的输入电阻，应该引入串联负反馈； 如果需要减小放大电路的输入电阻，应该引入并联负反馈。
3.3 理想运算放大器
3.3.1 理想运算放大器的电路模型
这就是同号器或称电压跟随器，电路如图3.4.4所示。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.4 运算放大器的线性应用
3.4.3 差动输入运算
差动运算放大电路在测量和控制系统中应用很广泛，它的两个输入 端都有信号输入，其运算电路如图3.4.5所示。由于引入深度负反馈， 运放电路为线性应用电路，故可应用叠加原理进行分析。
当uI1单独作用于集成运放时，电路是一个反相基本电路，故uO1为
第3章 运算放大器与负反馈
前言
集成运算放大器（integrated operational amplifier） 是一种高增益的多级直接耦合放大器，是模拟集成电路中最 主要的一类器件。由于早期它主要用于模拟量的某些数学运 算，故称为运算放大器。随着近代集成电路技术的发展，目 前集成运算放大器的性能已达到了相当理想的程度，如电压 放大倍数可达108，输入电阻达几百兆欧，输出电阻小到几欧， 共模抑制比高达160 dB。几乎不存在失调和漂移，其性能十 分稳定可靠，且使用方便、价格低廉，从而使它的应用超出 了模拟运算的范围，在信号处理、信号测量、波形转换及自 动控制等领域都得到了广泛应用。集成运算放大器是电子线 路中重要的元器件，集成运算放大器的运用是电子技术最重 要的基础部分。
iI≈iF 及
u-≈u+=0（虚地） 由图3.4.1可得
所以闭环电压放大倍数为
3.4 运算放大器的线性应用
第3章__直接耦合放大电路和集成运算放大器
3. 单端输入双端输出
单端输入等效双端输入:
因为Re＞＞从T2发射极看进
去的等效电阻，故 Re 可视为开 路，于是有 ui1 = －ui2 = ui /2 计算同双端输入双端输出：
+ ui －
动画演示
Rb T1
+u
i1
T2 Rb
+
ui2 -
i Re
_V
Rid 2Rb rbe
Re
EE
RL ( Rc // ) 2 Au d Rb rbe
－
+VCC Rc Rb T1 RL + u o1 － Rc T2 Rb + ui2 －
EE
（2）差模输入电阻
Rid 2Rb rbe
_V
Re
（3）输出电阻
Ro Rc
（4）共模电压放大倍数
ui1=ui2 =uic，
+VCC
设ui1 ，ui2 ie1 ， ie1 。
RRc c RRb TT1 RL b 1 RL + + u o1 uo1 － －
+
Au d
RL ( Rc // ) 2 Rb rbe
ui1
+
RC
RL uo1
2
-+
②差模输入电阻
Rid 2Rb rbe
③输出电阻
+ u i1 － u id
2
Rc
+
+ uo uo1 E
+
Rc
Rb T1
uo2 T2 Rb -
Ro 2Rc
u id
2
+ ui2 －
差动放大电路
号的变化。
有时，为简化起见，常常用一个简 化的恒流源符号来表示恒流管VT3 的具 体电路，如图3.9所示。
图3.9 集成运算放大器
3.2.1 集成运算放大器的基本组成
集成运算放大器实质上是一个具有高 电压放大倍数的多级直接耦合放大电路。 从20世纪60年代发展至今已经历了四代产 品，类型和品种相当丰富，但在结构上基 本一致，其内部通常包含四个基本组成部 分：输入级、中间级、输出级以及偏置电 路，如图3.12所示。
1.单端输入
单端输入和双端输入并没有本质的区
别，可以直接利用双端输入时的公式进行
计算。
2.单端输出
单端输出的输出信号可以取自VT1 或 VT2的集电极。
（1）单端输出时的差模电压放大倍数Aud1 （2）单端输出时的共模电压放大倍数Auc1 （3）单端输出时的共模抑制比KCMR （4）单端输出时差动放大电路的输出电阻rod
5.输入失调电压温漂ΔUIO/ΔT和
输入失调电流温漂ΔIIO/ΔT
6.共模抑制比KCMR
7.差模输入电阻rid 8.输出电阻rod
集成运算放大器使用 中的几个具体问题
3.2.3
1.集成运放的选择 （1）信号源的性质 （2）负载的性质 （3）精度要求 （4）环境条件
2.集成运放参数的测试
以μA741为例，其管脚排列如图3.14(a) 所示。其中2脚为反相输入端，3脚为同相
（1）它由两个完全对称的共射电 路组合而成。 （2）电路采用正负双电源供电。
图3.1 典型基本差动放大电路
2.差动放大电路抑制零点漂移的原理
由于电路的对称性，温度的变化对VT1、 VT2 两管组成的左右两个放大电路的影响 是一致的，相当于给两个放大电路同时加 入了大小和极性完全相同的输入信号。因 此，在电路完全对称的情况下，两管的集 电极电位始终相同，差动放大电路的输出 为零，不会出现普通直接耦合放大电路中 的漂移电压，可见，差动放大电路利用电 路对称性抑制了零点漂移现象。
第3章集成运算放大器
第3章 集成运算放大器
5/12/2014
Basic of Basic
1
3.1 集成运算放大器的简单介绍
集成电路: 将整个电路的各个元件及连线均制造在
同一块半导体基片上，形成一个不可分 割的整体。
集成电路的优点：
工作稳定、使用方便、体积小、 重量轻、功耗小。
集成电路的分类：
模拟集成电路、数字集成电路； 小、中、大、超大规模集成电路；
放大倍数与负载无关。分析 多个运放级联组合的线性电路 时可以分别对每个运放进行。
(16-16)
运放工作在饱和区的特点
uo Auo (u u )
虚短路不成立：
u u
i i 0 虚开路成立
5/12/2014 (16-17)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、分析运放组成的线性电路的依据
u–
i–
_
+
+UCC
uo
反相端 u－
u＋ 同相端
T3 T1 T2
T5
IS -UEE
输入级
中间级 输出级
主要提高带负载能力，给出足够的输出 电流 5/12/2014io ，输出阻抗 ro小。
(16-10)
运放特点：
ri 大: 几十k 几百 k KCMRR 很大
理想运放： ri KCMRR ro 0 Ao
4. 二极管一般用晶体管的发射结构成。
5/12/2014 (16-4)
集成运放电路的组成
偏置电路：为各级放大电路设置合适的静态工作点。多 采用恒流源电路。 输 入 级：常为差分放大电路。要求Ri大， Ad大， Ac小, 输入端耐压高。它有同相和反相两个输入端。 中 间 级：主放大级，常为共射放大电路，多采用复合 管。要求有足够的放大能力。 输 出 级：功率级，多采用互补功放电路或射极输出器。 要求Ro小，最大不失真输出电压尽可能大。 5/12/2014
5/12/2014
Basic of Basic
1
3.1 集成运算放大器的简单介绍
集成电路: 将整个电路的各个元件及连线均制造在
同一块半导体基片上，形成一个不可分 割的整体。
集成电路的优点：
工作稳定、使用方便、体积小、 重量轻、功耗小。
集成电路的分类：
模拟集成电路、数字集成电路； 小、中、大、超大规模集成电路；
放大倍数与负载无关。分析 多个运放级联组合的线性电路 时可以分别对每个运放进行。
(16-16)
运放工作在饱和区的特点
uo Auo (u u )
虚短路不成立：
u u
i i 0 虚开路成立
5/12/2014 (16-17)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、分析运放组成的线性电路的依据
u–
i–
_
+
+UCC
uo
反相端 u－
u＋ 同相端
T3 T1 T2
T5
IS -UEE
输入级
中间级 输出级
主要提高带负载能力，给出足够的输出 电流 5/12/2014io ，输出阻抗 ro小。
(16-10)
运放特点：
ri 大: 几十k 几百 k KCMRR 很大
理想运放： ri KCMRR ro 0 Ao
4. 二极管一般用晶体管的发射结构成。
5/12/2014 (16-4)
集成运放电路的组成
偏置电路：为各级放大电路设置合适的静态工作点。多 采用恒流源电路。 输 入 级：常为差分放大电路。要求Ri大， Ad大， Ac小, 输入端耐压高。它有同相和反相两个输入端。 中 间 级：主放大级，常为共射放大电路，多采用复合 管。要求有足够的放大能力。 输 出 级：功率级，多采用互补功放电路或射极输出器。 要求Ro小，最大不失真输出电压尽可能大。 5/12/2014
第三章 差动放大电路及集成运放电路1
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3.2 差分放大电路
是晶体管的电流放大倍数。 其中β是晶体管的电流放大倍数。 从上可知，静态时，每个管子的发射极电路中相当于接入了2R 从上可知，静态时，每个管子的发射极电路中相当于接入了2RE 的电阻，这样每个晶体管的工作点稳定性都得到提高。 的电阻，这样每个晶体管的工作点稳定性都得到提高。VEE的作用是 补偿R 上的直流压降，使得晶体管有合适的工作点。 补偿RE上的直流压降，使得晶体管有合适的工作点。
这时差模电压放大倍数变为差模信号输入时从差分放大电路的两个输入端看进去所呈现的等效电阻称为差分放大电路的差模输入电阻由图34可得下一页返回上一页差分放大电路两管集电极之间对差模信号所呈现的等效电阻称为差分放大电路的差模输出电阻由图34可得2ro12r在放大器两输入端分别输入大小相等相位相同的信号即ui1i2时这种输入方式称为共模输入所输入的信号称为共模输入信号
u ic =u i1 =u i 2
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3.2 差分放大电路
图3-5所示电路在共模信号的作用下，V1管和V2管相应电量的变 所示电路在共模信号的作用下， 管和V 化完全相同，显然， =0， 化完全相同，显然，共模输出电压uo=uo1－uo2=0，则共模电压放大 倍数
Auc = 0
发射极电阻R 对共模信号具有很强的抑制能力。 发射极电阻RE对共模信号具有很强的抑制能力。当共模信号使
ro=2Ro1=2Rc
2．共模输入动态分析 在放大器两输入端分别输入大小相等、相位相同的信号， 在放大器两输入端分别输入大小相等、相位相同的信号，即ui1 这种输入方式称为共模输入， ＝ui2时,这种输入方式称为共模输入，所输入的信号称为共模输入 信号。 来表示。共模输入电路如图 所示。 信号。共模输入信号用uic来表示。共模输入电路如图3-5所示。由 图3-5可得
第3章 集成电路运算放大电路
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3.2集成运算放大电路简介
2.理想集成运放的两个重要结论
(1)因rid→∞有i+≈i-≈0，即理想运放两个输入端的输 入电流近似为零。 (2)因Auo→∞，故有u+≈u-即理想运放两个输入端的电 位近似相等。
请看动画
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3.2集成运算放大电路简介
3.集成运放的传输特性
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3.1 差分放大电路
3.动态特性
(1)差模特性 电路的两个输入端各加上一个大小相等、极性相反的 电压信号，称为差模输入方式。此时，uIl =uI /2，uI2 = - uI /2，若用uID 表示差模输入信号，则有uID =uI1 –uI2。 在差模输入信号作用下，差动放大电路一个管的集电极电 流增加，而另一管的集电极电流减少，使得uO1 和uO2 以相 反方向变化，在两个输出端将有一个放大了的输出电压 uO 。 这说明，差动放大电路对差模输入信号有放大作用。
1．通用型 2．低功耗型 3．高精度型 4．高阻型
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3.2集成运算放大电路简介
3.2.5 理想运算放大器
1.理想集成运放的特性
（1）开环电压放大倍数Aod = ∞ ；
（2）差模输入电阻rid = ∞ ； （3）输出电阻ro =0；
（4）共模抑制比KCMR = ∞ ；
（5）输入偏置电流IB1 =IB2 =0。
请看例题
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3.3集成运算放大器的基本运算电路
3.3.2 同相比例运算电路
如图3－7所示，输入信号ui经外接电阻R2送到同相输入 端，而反相输入端通过电阻R1接地。反馈电阻RF跨接在输出 端和同相输入端之间，形成电压串联负反馈。
多级放大电路及集成运算放大器
上题用分贝可表示为 输入电阻、输出电阻
1.共集－共射极组合电路
如图3.7所示，电路增益主要由共射极电路提供，共集电极电路主要用来提高输入电阻。 输入电阻
3.1.3组合放大电路
根据前面分析：三种基本组态电路的性能各有特点，根据三种组态电路不同的特点，将其中任意两种组态相组合，可以构成不同的放大电路，使其更适合实际电路的需要。下面介绍几种常见的组合放大电路。
变压器耦合 变压器耦合是利用变压器将前级的输出端与后级的输入端连接起来，这种耦合方式称为变压器耦合，如图3.3所示。将V1的输出信号经过变压器T1送到V2的基极和发射极之间。V2的输出信号经T2耦合到负载RL上。Rb11、Rb12和Rb21、Rb22分别为V1管和V2管的偏置电阻，Cb2是Rb21和Rb22的旁路电容，用于防止信号被偏置电阻所衰减。
高频区放大倍数的下降原因是由于三极管结电容和杂散电容的容抗随频率增加而减小所引起。结电容通常为几十到几百皮法，杂散电容也不大，因而频率不高时可视为开路。在高频时输入的电流被分流，使得IC减小，输出电压降低，导致高频区电压增益下降，如图3.10所示。
图3.10 高频通路
通频带 把放大倍数Aum下降到 时对应的频率称为下限频率fL和上限频率fH，夹在上限频率和下限频率之间的频率范围称为通频带fBW。
幅频特性 共射极放大电路的幅频特性如图3.9所示。从幅频特性曲线上可以看出，在一个较宽的频率范围内，曲线平坦，这个频率范围称为中频区。在中频区之外的低频区和高频区，放大倍数都要下降。 引起低频区放大倍数下降的原因是由于耦合电容C1、C2及Ce的容抗随频率下降而增大所引起。
图3.9共射极放大电路的幅频特性 电路； (b)幅频特性
共模抑制比
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。您的内容已经简明扼要，字字珠玑，但信息却千丝万缕、错综复杂，需要用更多的文字来表述；但请您尽可能提炼思想的精髓，否则容易造成观者的阅读压力，适得其反。正如我们都希望改变世界，希望给别人带去光明，但更多时候我们只需要播下一颗种子，自然有微风吹拂，雨露滋养。恰如其分地表达观点，往往事半功倍。当您的内容到达这个限度时，或许已经不纯粹作用于演示，极大可能运用于阅读领域；无论是传播观点、知识分享还是汇报工作，内容的详尽固然重要，但请一定注意信息框架的清晰，这样才能使内容层次分明，页面简洁易读。如果您的内容确实非常重要又难以精简，也请使用分段处理，对内容进行简单的梳理和提炼，这样会使逻辑框架相对清晰。
1.共集－共射极组合电路
如图3.7所示，电路增益主要由共射极电路提供，共集电极电路主要用来提高输入电阻。 输入电阻
3.1.3组合放大电路
根据前面分析：三种基本组态电路的性能各有特点，根据三种组态电路不同的特点，将其中任意两种组态相组合，可以构成不同的放大电路，使其更适合实际电路的需要。下面介绍几种常见的组合放大电路。
变压器耦合 变压器耦合是利用变压器将前级的输出端与后级的输入端连接起来，这种耦合方式称为变压器耦合，如图3.3所示。将V1的输出信号经过变压器T1送到V2的基极和发射极之间。V2的输出信号经T2耦合到负载RL上。Rb11、Rb12和Rb21、Rb22分别为V1管和V2管的偏置电阻，Cb2是Rb21和Rb22的旁路电容，用于防止信号被偏置电阻所衰减。
高频区放大倍数的下降原因是由于三极管结电容和杂散电容的容抗随频率增加而减小所引起。结电容通常为几十到几百皮法，杂散电容也不大，因而频率不高时可视为开路。在高频时输入的电流被分流，使得IC减小，输出电压降低，导致高频区电压增益下降，如图3.10所示。
图3.10 高频通路
通频带 把放大倍数Aum下降到 时对应的频率称为下限频率fL和上限频率fH，夹在上限频率和下限频率之间的频率范围称为通频带fBW。
幅频特性 共射极放大电路的幅频特性如图3.9所示。从幅频特性曲线上可以看出，在一个较宽的频率范围内，曲线平坦，这个频率范围称为中频区。在中频区之外的低频区和高频区，放大倍数都要下降。 引起低频区放大倍数下降的原因是由于耦合电容C1、C2及Ce的容抗随频率下降而增大所引起。
图3.9共射极放大电路的幅频特性 电路； (b)幅频特性
共模抑制比
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。您的内容已经简明扼要，字字珠玑，但信息却千丝万缕、错综复杂，需要用更多的文字来表述；但请您尽可能提炼思想的精髓，否则容易造成观者的阅读压力，适得其反。正如我们都希望改变世界，希望给别人带去光明，但更多时候我们只需要播下一颗种子，自然有微风吹拂，雨露滋养。恰如其分地表达观点，往往事半功倍。当您的内容到达这个限度时，或许已经不纯粹作用于演示，极大可能运用于阅读领域；无论是传播观点、知识分享还是汇报工作，内容的详尽固然重要，但请一定注意信息框架的清晰，这样才能使内容层次分明，页面简洁易读。如果您的内容确实非常重要又难以精简，也请使用分段处理，对内容进行简单的梳理和提炼，这样会使逻辑框架相对清晰。
第三章 差动放大电路及集成运算放大器 第二节负反馈放大电路
差动放大电路及集成运算放大器
3.2.2.3 电压反馈和电流反馈 根据反馈信号在放大电路输出端取样信号方式的不同，
可分为电压反馈和电流反馈。
图3-9 电压反馈和电流反馈
差动放大电路及集成运算放大器
（1）电压反馈
如图3-9(a)所示，放大电路的输出电压直接送至反馈网 络的输入端。
则：Xf =Ｆuo。 这种反馈方式叫做电压反馈。
Xi
1
该式表明 Af 为 A 的 1 Af 。1 AF 叫做“反馈深度”，
其值越大，则反馈越深。它影响着放大电路的各种参数，也
反映了影响程度。
差动放大电路及集成运算放大器
|1+AF｜＞１时为负反馈；因此时｜Aｆ｜＜｜A｜，说明
引入反馈后放大倍数下降。
｜1+AF｜＜１时为正反馈。因此时｜Aｆ｜＞｜A｜，表
明引入反馈后放大倍数增加，但这种情况下电路不稳定。
当1+AF＝０时，则AF＝－１，此时｜Aｆ｜→∞，意味着
在放大器输入信号为零时，也会有输出信号，这时放大器处 于自激振荡状态，形成振荡器（在第四章讨论）。
差动放大电路及集成运算放大器
当|AF|»１时，为深度负反馈，在深度负反馈时：
Af
A AF
1 F
放大器的开环放大倍数：A XO Xi
反馈网络的反馈系数： F X f XO
放大器的闭环放大倍数：
Af
XO XS
差动放大电路及集成运算放大器
在负反馈状态下，Ｘf与ＸＳ反相，则Ｘｉ＝ＸＳ－Ｘf ； 即：Ｘｓ＝Ｘｉ＋Ｘf，则：
Af
XO XO / Xi XS XS / Xi
A Xi X f
A 1 AF
并联叠加，电流ｉs与ｉf 相加形成净输入电流ii，这就叫并 联反馈。负反馈时， ii = is－if 。
集成运算放大器
镜像电流源电路 多路电流源 微电流源电路 有源负载
31
一、 镜像电流源电路
1、基本镜像电流源
设T1、T2的参数完全相同。
UBE1 = UBE2 = UBE，
IB1= IB2、IC1= IC2
基准电流
I REF
VCC
UBE R
IREF IC1 2IB IC（1 1 2 ）
IC2= IC1≈ IREF
1 >>2 /β
1）输出电流IC2与基准电流 IREF相等。把IC2看作是 IREF的镜像——镜像电流源。
2） IC2的大小仅取决于VCC和R，与温度无关。 32
2、精密镜象电流源
精密镜象电流源和普通镜象电流源相比，其
精度提高了 倍。
由于有T3存在，IB3将 比镜象电流源的2IB小β3倍。 因此IC2和IREF更加接近。
ro Rc 10k
uo与ui同相位。
2）求KCMR 10 0.5 2 5.1
KCMR
Aud Auc
50 100 0.5
28
3）改接后，电路由单端输 入变成任意输入。
uid uA uB 8 2 sint mV
uic 12（uA uB）
504 2 sin t mV
Chapter 3 集成运算放大器
集成运放简介 集成运放的单元电路 通用型集成运算放大器 集成运放的主要参数 集成运算放大器的电压传输特性
和理想模型 专用型集成运算放大器
1
3.1 集成运放简介
3.1.1 简介
集成电路是60年代初期发展起来的。 采用半导体制造工艺，在一小块硅单晶片上制作 具有特定功能的电子线路。 集成电路分为：模拟集成电路与数字集成电路。 在模拟集成电路中，运算放大器（早期用于模 拟计算机的数学运算）发展最早，应用最广泛。随 着集成技术与集成工艺的迅速发展，其他类型的模 拟集成电路也取得了非常大的进展，如混频器、调 制器、宽带放大器、高频放大器、功率放大器、电 压比较器、A/D或D/A转换器等
31
一、 镜像电流源电路
1、基本镜像电流源
设T1、T2的参数完全相同。
UBE1 = UBE2 = UBE，
IB1= IB2、IC1= IC2
基准电流
I REF
VCC
UBE R
IREF IC1 2IB IC（1 1 2 ）
IC2= IC1≈ IREF
1 >>2 /β
1）输出电流IC2与基准电流 IREF相等。把IC2看作是 IREF的镜像——镜像电流源。
2） IC2的大小仅取决于VCC和R，与温度无关。 32
2、精密镜象电流源
精密镜象电流源和普通镜象电流源相比，其
精度提高了 倍。
由于有T3存在，IB3将 比镜象电流源的2IB小β3倍。 因此IC2和IREF更加接近。
ro Rc 10k
uo与ui同相位。
2）求KCMR 10 0.5 2 5.1
KCMR
Aud Auc
50 100 0.5
28
3）改接后，电路由单端输 入变成任意输入。
uid uA uB 8 2 sint mV
uic 12（uA uB）
504 2 sin t mV
Chapter 3 集成运算放大器
集成运放简介 集成运放的单元电路 通用型集成运算放大器 集成运放的主要参数 集成运算放大器的电压传输特性
和理想模型 专用型集成运算放大器
1
3.1 集成运放简介
3.1.1 简介
集成电路是60年代初期发展起来的。 采用半导体制造工艺，在一小块硅单晶片上制作 具有特定功能的电子线路。 集成电路分为：模拟集成电路与数字集成电路。 在模拟集成电路中，运算放大器（早期用于模 拟计算机的数学运算）发展最早，应用最广泛。随 着集成技术与集成工艺的迅速发展，其他类型的模 拟集成电路也取得了非常大的进展，如混频器、调 制器、宽带放大器、高频放大器、功率放大器、电 压比较器、A/D或D/A转换器等
第三章 集成运算放大器
ro rof 0 1 AF
阻RP为vi=0时反相输入端的等 效电阻： RP= R1// RF，称为补
偿电阻或平衡电阻。
反相放大器的特点：
运放的反相输入端虚地，其共模输入电压可视为零，因此， 电路对运放的共模抑制比要求不高。 由于并联负反馈的作用，使反相放大器的输入电阻减小。 虽然实际运放的输出电阻不为零，但由于电压负反馈的作 用，使反相放大器的输出电阻很小，近似为零。因此，反 相放大器的带负载能力很强。
vo AV 0 (v v )
而AV 0 , vo为有限值, 所以， v ) 0, (v 故 v v
v+ v-
i+
+ -
vo A
i-
“虚短”：运放的同相输入端和反相输入端的电位“无 穷”接近，好象短路一样，但却不是真正的短路。
因为rid , vi v v为有限值, 所以，i i 0
本节主要内容: 理想运放的特性； 理想运放工作于线性区的“两虚”的现象； 三种基本放大器。
3.4 基本运算电路
3.4.1 加、减法电路
一、加法电路 类似反相放大器，电路处于 深度负反馈条件下，虚短（虚 地）和虚断成立。
iF i1 i2 i3
反相加法电路
vO iF RF (
结论： • 三运放电路是差动放大 器，放大倍数可变。 • 由于输入均在同相端， 此电路的输入电阻高。
2 R RW (vi 2 vi1 ) RW
R2 vo ( vo 2 vo1 ) R1
R2 2 R RW vo (vi 2 vi1 ) R1 RW
3.4.2积分和微分运算电路
A2组成差分输入放大器，有
阻RP为vi=0时反相输入端的等 效电阻： RP= R1// RF，称为补
偿电阻或平衡电阻。
反相放大器的特点：
运放的反相输入端虚地，其共模输入电压可视为零，因此， 电路对运放的共模抑制比要求不高。 由于并联负反馈的作用，使反相放大器的输入电阻减小。 虽然实际运放的输出电阻不为零，但由于电压负反馈的作 用，使反相放大器的输出电阻很小，近似为零。因此，反 相放大器的带负载能力很强。
vo AV 0 (v v )
而AV 0 , vo为有限值, 所以， v ) 0, (v 故 v v
v+ v-
i+
+ -
vo A
i-
“虚短”：运放的同相输入端和反相输入端的电位“无 穷”接近，好象短路一样，但却不是真正的短路。
因为rid , vi v v为有限值, 所以，i i 0
本节主要内容: 理想运放的特性； 理想运放工作于线性区的“两虚”的现象； 三种基本放大器。
3.4 基本运算电路
3.4.1 加、减法电路
一、加法电路 类似反相放大器，电路处于 深度负反馈条件下，虚短（虚 地）和虚断成立。
iF i1 i2 i3
反相加法电路
vO iF RF (
结论： • 三运放电路是差动放大 器，放大倍数可变。 • 由于输入均在同相端， 此电路的输入电阻高。
2 R RW (vi 2 vi1 ) RW
R2 vo ( vo 2 vo1 ) R1
R2 2 R RW vo (vi 2 vi1 ) R1 RW
3.4.2积分和微分运算电路
A2组成差分输入放大器，有
集成运算放大器教案
集成运算放大器教案第一章：集成运算放大器的概述1.1 教学目标1. 了解集成运算放大器的基本概念；2. 掌握集成运算放大器的主要参数；3. 理解集成运算放大器的作用和应用。
1.2 教学内容1. 集成运算放大器的定义；2. 集成运算放大器的主要参数；3. 集成运算放大器的作用和应用。
1.3 教学方法1. 讲授法：讲解集成运算放大器的概念、参数和作用；2. 案例分析法：分析集成运算放大器在实际电路中的应用。
1.4 教学步骤1. 引入：讲解集成运算放大器的定义；2. 讲解：介绍集成运算放大器的主要参数；3. 应用：分析集成运算放大器的作用和应用；4. 总结：强调集成运算放大器在电路设计中的重要性。
第二章：集成运算放大器的电路符号与性质2.1 教学目标1. 掌握集成运算放大器的电路符号；2. 理解集成运算放大器的主要性质；3. 学会分析集成运算放大器的基本电路。
2.2 教学内容1. 集成运算放大器的电路符号；2. 集成运算放大器的主要性质；3. 集成运算放大器的基本电路分析。
2.3 教学方法1. 讲授法：讲解集成运算放大器的电路符号和性质；2. 示例分析法：分析集成运算放大器的基本电路。
2.4 教学步骤1. 引入：讲解集成运算放大器的电路符号；2. 讲解：介绍集成运算放大器的主要性质；3. 分析：分析集成运算放大器的基本电路；4. 总结：强调集成运算放大器性质在电路分析中的应用。
第三章：集成运算放大器的应用之一——放大器电路3.1 教学目标1. 掌握放大器电路的基本原理；2. 学会设计放大器电路；3. 了解放大器电路的应用。
3.2 教学内容1. 放大器电路的基本原理；2. 放大器电路的设计方法；3. 放大器电路的应用。
1. 讲授法：讲解放大器电路的基本原理；2. 设计实践法：指导学生设计放大器电路；3. 案例分析法：分析放大器电路的应用。
3.4 教学步骤1. 引入：讲解放大器电路的基本原理；2. 设计：指导学生设计放大器电路；3. 应用：分析放大器电路在实际电路中的应用；4. 总结：强调放大器电路在电路设计中的重要性。
第三章 差动放大电路及集成运算放大器 第三节集成运算放大器及其应用
差动放大电路及集成运算放大器
3.3.3.4 差模输入电阻rid
是指运放在输入差模信号时的输入电阻。对信号源来说，
差模输入电阻rid的值越大，对其影响越小。理想运放的rid
为无穷大。
3.3.3.5 开环输出电阻ro
运放在开环状态且负载开路时的输出电阻。其数值越小，
带负载的能力越强。理想运放的ro = 0。
i11
ui1 R11
；i12
ui 2 R12
该参数表示运放两个输入端之间所能承受的最大差模电 压值，输入电压超过该值时，差动放大电路的对管中某侧的 三极管发射结会出现反向击穿，损坏运放电路。运放μA741 的最大差模输入电压为30V。
差动放大电路及集成运算放大器
3.3.3.2 最大共模输入电压Uicmax
这是指运算放大器输入端能承受的最大共模输入电压。 当运放输入端所加的共模电压超过一定幅度时，放大管将退 出放大区，使运放失去差模放大的能力，共模抑制比明显下 降。运放μA741在电源电压为±15V时，输入共模电压应在 ±13V以内。
如果输入信号从同相输入端引入，运放电路就成了同相 比例运算放大电路。如图3-20所示。根据理想运算放大器的 特性：u u ui i1 i f 得：
i1
u R1
ui R1
if
u uo RF
ui uo RF
因而: uo
1
RF R1
ui
Auf
uo ui
1
RF R1
差动放大电路及集成运算放大器
该电路的反馈类型为串联电.3.4.3 反相加法器 如果在反相输入比例运算电路的输入端增加若干输入支
路，就构成反相加法运算电路，也称求和电路，如图3-22所 示。
集成运算放大器及其应用习题解答
第3章集成运算放大器及其应用习题解答3.1 差动放大电路的工作原理是什么？解：最简单的差动放大电路由两个完全对称的单管放大电路拼接而成。
由于电路的对称性，输出信号电压采用从两管集电极间提取的双端输出方式，对于无论什么原因引起的零点漂移，均能有效地抑制。
在电路的两个输入端输入大小相等、极性相同的信号电压，由于电路的对称性，两管集电极电位的大小、方向变化相同，输出电压为零(双端输出)。
说明差动放大电路对共模信号无放大作用。
共模信号的电压放大倍数为零。
在电路的两个输入端输入大小相等、极性相反的信号电压，由于电路的对称性，差动放大电路的输出电压为两管各自输出电压变化量的两倍。
3.2 集成运算放大器的基本组成有哪些？解：从电路的总体结构上看，集成运算放大器基本上都由输入级、中间放大级、输出级和偏置电路四个部分组成。
3.3 集成运算放大器的主要参数有哪些？解：1.开环差摸电压增益：2.输入失调电压U io：3.输入失调电流I io：4.差摸输入电阻r id和输出电阻r o：5.共模抑制比K CMR：6.最大差模输入电压U idmax：7.最大共模输入电压U icmax：8.静态功耗P co：9.最大输出电压U opp：3.4 理想集成运算放大器的主要条件是什么？解：（1）开环差模电压增益A ud=∞；（2）共模抑制比K CMR=∞；（3）开环差模输入电阻r id=∞；（4）开环共模输入电阻r ic=∞；（5）开环输出电阻r o=0。
3.5 通用型集成运放一般由几部分电路组成，每一部分常采用哪种基本电路？通常对每一部分性能的要求分别是什么？解：(1)输入级：一般采用具有恒流源的双输入端的差分放大电路，主要作用是减小放大电路的零点漂移、提高输入阻抗。
(2)中间放大级：一般采用多级放大电路，主要作用是放大电压，使整个集成运算放大器有足够高的电压放大倍数。
(3)输出级：一般采用射级输出器或互补对称电路，其目的是实现与负载的匹配，使电路有较大的输出功率和较强的带负载能力。
【电工学】集成运算放大器全篇
当 u+> u– 时， uo = + Uopp u+< u– 时， uo = – Uopp
(2) 由于rid→∞，仍然有： i+=i-≈0
3.3 基本运算电路
运算放大器与外部电阻、电容、半导体器件 等构成闭环电路后，可以实现对模拟信号进行比 例、加法、减法、微分、积分、对数、反对数、 乘法和除法等数学运算。
i1 R1 +
– +
uo +
+
ui –
i2 R2 i3
R3
–
因 i+=0, 所以 i2=i3 ，
u
R1 R1 RF
uo
而 u+=u- ，所以
uo
(1
RF R1
)u
u
ui R2 R3
R3
所以，u0
(1
RF R1
)(
R3 R2 R3
)ui
3 差动输入电路
iF RF
+ i1 R1
–
+
+
ui1
理想运算放大器的图形符号
∆
i–
∞
u–
–
i+
+
uo
u+
+
这里省略了其 它引线，而只画 出了两个输入端 和一个输出端，
其中：
“- ”为反相输入端；
“+”为同相输入端； “∞”表示开环电压放大倍数满足理想化条件；
“ ” 表示运放输入。
运放的三种工作方式
1）当信号从同相输入端对公共地端输入时，输出 电压与输入电压同相，——同相输入方式；
3.1.2 主要技术指标
1.开环差模电压增益 Aod 指无反馈电路时的差模电压放大倍数。
电子技术复习集成运算放大器解读
正反馈网络
vO
vO
(2)、集成电路按功能分为： 数字电路： 模拟电路：集成运放、集成功放、集成稳压电源电路
(3)、集成电路按晶体管性质分为： 晶体管-晶体管-逻辑电路（(Transistor—Transistor Logic)， 简称TTL电路）获双极型晶体管集成电路。 金属-氧化物-半导体场效应管集成电路（即MOS电路）或单极 型场效应管集成电路。
vN vP
vO
理想集成运放工作在线性区的 必要条件是引入深度负反馈。
3、理想集成运放的非线性工作区 当集成运放工作在开环状态（即没有引入负反馈）或只引入了 正反馈时，集成运放工作在非线性区。 其特点：输出电压只有两种状态，不是正 饱和电压＋VOM,就是负饱和电压－VOM，一般 比电源电压低1~2伏。 （1）当同相端电压大于反相端电压，即 vP> vN时，vo=＋VoM；当反相端电压大于同相 端电压，即vP < vN时，vo=－VoM。 （2）由于理想运放的差模输入电阻无穷 vi= vP-vN 大rid→∞ ，所以净输入电流为0，iP=iN=0。
第三章 集成运算放大电路 由晶体管、场效应管、二极管、电阻、电容等元器件根据不同 连接方式组成的电路，称为分立元件电路。 3.1集成运算放大电路概述
一、集成电路（Itegrated Circiut简称IC ）定义 -----采用专门的半导体制造工艺，将大量的晶体管、场效应管、 二极管、电阻、电容等元件及它们间的连线所组成的完整电路制 作在一小块单晶硅片上，形成具有特定功能的单元电路。 集成放大电路是一种高电压放大倍数、高输入电阻、低输出电 阻的多极直接耦合放大电路，最初多用于各种模拟信号的运算（如 比例、求和、求差、积分、微分…），故被称为集成运算放大器， 简称集成运放。
vO
vO
(2)、集成电路按功能分为： 数字电路： 模拟电路：集成运放、集成功放、集成稳压电源电路
(3)、集成电路按晶体管性质分为： 晶体管-晶体管-逻辑电路（(Transistor—Transistor Logic)， 简称TTL电路）获双极型晶体管集成电路。 金属-氧化物-半导体场效应管集成电路（即MOS电路）或单极 型场效应管集成电路。
vN vP
vO
理想集成运放工作在线性区的 必要条件是引入深度负反馈。
3、理想集成运放的非线性工作区 当集成运放工作在开环状态（即没有引入负反馈）或只引入了 正反馈时，集成运放工作在非线性区。 其特点：输出电压只有两种状态，不是正 饱和电压＋VOM,就是负饱和电压－VOM，一般 比电源电压低1~2伏。 （1）当同相端电压大于反相端电压，即 vP> vN时，vo=＋VoM；当反相端电压大于同相 端电压，即vP < vN时，vo=－VoM。 （2）由于理想运放的差模输入电阻无穷 vi= vP-vN 大rid→∞ ，所以净输入电流为0，iP=iN=0。
第三章 集成运算放大电路 由晶体管、场效应管、二极管、电阻、电容等元器件根据不同 连接方式组成的电路，称为分立元件电路。 3.1集成运算放大电路概述
一、集成电路（Itegrated Circiut简称IC ）定义 -----采用专门的半导体制造工艺，将大量的晶体管、场效应管、 二极管、电阻、电容等元件及它们间的连线所组成的完整电路制 作在一小块单晶硅片上，形成具有特定功能的单元电路。 集成放大电路是一种高电压放大倍数、高输入电阻、低输出电 阻的多极直接耦合放大电路，最初多用于各种模拟信号的运算（如 比例、求和、求差、积分、微分…），故被称为集成运算放大器， 简称集成运放。
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（2）由于集成运放的输入电阻极大（理想时rid = ∞），故输
入端电流i+ =i-≈0。即运放的两个输入端仍然是“虚断”。 由于集成运放的开环极大（理想时Aud = ∞），极小的输入 信号即可使输出信号为+Uom或-Uom，故集成运放处于开环
或正反馈时，工作在非线性工作区。
3.1.3 放大电路中的负反馈 ●反馈的基本概念
3、集成运放工作在线性区的特点
以通用型集成运放F741为例。 例：已知F741开环电压增益的典型值Aud =200000（倍），差模 输入电阻为rid =2MΩ，若输出电压的最大峰值为 uo =±12V （设所用的电源为±12V），试求 1）输入电压( u+－u-）的最大值；
2）输入电流i+（i-）的最大值。 解：运放工作在线性区，则有uo =Auduid = Aud（u+－u-），由此 可得 1）( u+－u-）= uo / Aud =±12V/ 200000 =±0.06mV； 2）i+ = ( u+－u-）/ rid = ±0.06mV/2MΩ =±0.06mV/2000000Ω=±0.03μA 。 计算表明，集成运放工作在线性区时有 u+－u-≈0，u+≈u-；i+ =i-≈0。
在实际应用电路中，要输入几乎为0的
信号是不现实的，所以，实现运放工作在线
性区的必要条件是在电路中引入深度的负反
馈。
4、集成运放工作在非线性区的特点
（1）输出电压只有正向饱和电压+Uom和负向饱和电压-Uom两 种状态，即 uo =+Uom （u+ ＞u- ）； uo =-Uom （u+ ＜u- ）。
io
+
ui
－
RL uo
－
R1
Rf
c) 电流串联负反馈
d) 电流并联负反馈
图3-7 负反馈放大器的四种类型
放大电路引入负反馈的一般原则
放大电路引入负反馈的一般原则是： （ 1 ）要稳定放大电路的静态工作点 Q ， 应该引入直流负反馈。
（2）要改善放大电路的动态性能（如 增益的稳定性、稳定输出量、减小失真、 扩展频带等），应该引入交流负反馈。
技能点
掌握集成运放两种工作状态的判断。
3.1.1 概述
1、集成运放的外形与符号
常见集成运放的外形多为金封圆壳式和塑封双列直插式两种类型。 目前广泛应用的主要是双列直插式，根据其内部所包含的运放的个数， 又分为单运放、双运放以及四运放等形式。
a) 圆形封装 b) 双列直插式 c) LM324的引脚及功能 图3-1 集成运放的外形、引脚排序及功能
一、什么是反馈
反馈：将输出量的一部分
输入量
净输入量
输出量
基本放大电路 反馈网络
反馈放大电路的方框图
或全部通过一定的电路形式作用 到输入回路，用来影响其输入量 的措施。
反馈量
二、如何判断有无反馈 通过寻找电路中有无反馈通路可判断出电路是否引了反馈。
无反馈
有反馈
有无反馈的判断
无反馈
●反馈的分类及判别
2）判定方法
如果输入信号 Xi与反馈信号 Xf在输入回
路的不同端点，则为串联反馈；
若输入信号 Xi与反馈信号 Xf在输入回路
的相同端点，则为并联反馈。
R1
－
Rf
∞ + +
Rf R1
+ － ＋ ∞ +
△
△
R2
+
＋
+
ui
－
RL
uo
－
ui
－
R2
RL
uo
－
a) 电压串联负反馈
R2
+ － ＋ ∞ +
△
b) 电压并联负反馈
（2）一般电压反馈的采样点与输出电 压在相同端点； 电流反馈的采样点与输出电压在不同 端点。
（2）串联反馈和并联反馈
1）定义
※串联反馈：
反馈信号 Xf 与输入信号 Xi 在输入回路中以电压的形 式相加减，即在输入回路中彼此串联。
※并联反馈：
反馈信号 Xf 与输入信号 Xi 在输入回路中以电流的形 式相加减，即在输入回路中彼此并联。
反馈极性的判定
如果反馈放大电路是由单级运算放大 器构成，则有反馈信号送回到反相输入端 时，为负反馈；反馈信号送回到同相输入 端时，为正反馈。
－ +
R2
∞ + +
△
＋
ui R1
－
uo Rf
－
图3-6
正反馈放大器
引入深度的负反馈是使
运放工作在线性放大区的必
要条件，也是判断运放是否 工作在线性区的标准。 应用于线性放大的运放 电路都是深度的负反馈放大
运放开环或电路中 引入正反馈
+ Uom
电路引入负反馈
uo 非 线 性 区 线 性 区
0
u id
（2）非线性区 在虚线框以外所对应的输入信号区域。 －U om 非 线 性 区 输出电压仅为＋Uom或-Uom（近似为正、 负电源的电压值），且不随输入信号而 图3-4 集成运放的传输特性 改变，即uo与ui 为非线性关系。
除了电源端外，每个单元电路都有同相输入端u+（简称同 相端）、反相输入端u-（简称反相端）与信号输出端uo三个端口。
a) 新符号 b) 旧符号 图3-2 集成运放的符号
从外部功能来看，集成运放可以简单地等效为一个高性能的电压放大 器，相当于一个独立的器件。 在将其应用于实际电路的过程中，只需掌握其外部特性，不必考虑芯片 内部的复杂结构。
判定反馈的极性时，一般有这样的结论：
在放大电路的输入回路，输入信号电压ui和反馈信号电 压uf相比较。 当输入信号 ui 和反馈信号 uf 在相同端点时，如果引入的 反馈信号uf和输入信号 ui 同极性，则为正反馈；若二者的极
性相反，则为负反馈。
当输入信号 ui 和反馈信号 uf不在相同端点时，若引入的 反馈信号uf和输入信号 ui 同极性，则为负反馈；若二者的极 性相反，则为正反馈。
改善放大电路性能的目的，所引入的负反
馈一般为级间反馈。
思考题
（1）如何判断集成运放工作在线性区还是非线性区？ （2）无论集成运放是工作在线性区还是非线性区，是否都
存在“虚短”和“虚断”？
（3）为什么说引入深度负反馈是集成运放工作在线性区的 必要条件？ （4）闭环放大器与开环放大器在电路结构上有何区别？ （5）如何判断闭环放大器的反馈极性？
1.分类
（1）正反馈： 引入的反馈信号 Xf 增强了外加输入信号的 作用，使放大电路的净输入信号增加，导致 放大电路的放大倍数提高的反馈。 正反馈主要用于振荡电路、信号产生电
路，其他电路中则很少用正反馈。
（2）负反馈： 引入的反馈信号 Xf削弱了外加输入信号 的作用，使放大电路的净输入信号减小， 导致放大电路的放大倍数减小的反馈。 一般放大电路中经常引入负反馈，以 改善放大电路的性能指标。
3.1.2 理想运算放大器 1、理想运放的性能指标 所谓理想运算放大器，是指其具有以下主要的性能指标： （1）开环电压放大倍数Aud = ∞； （2）输入电阻rid = ∞； （3）输出电阻rod = 0。 此外，其它的性能也认为是理想化的。
尽管理想运放实际上并不存在，但由于集成运放制造工 艺的不断改进，其各项性能指标不断提高，故一般在分析 集成运放的应用电路时，将实际的集成运放理想化所造成 的误差极小，在工程估算、分析中是允许的。
第3章 集成运算放大器
● 3.1 集成运算放大器简介 ● 3.2 集成运放的线性应用 ● 3.3 集成运放的非线性应用 ● 3.4 集成运放组成的信号发生器 ● 3.5 函数信号发生器 ● 3.6 集成运放使用常识
3.1 集成运算放大器
知识点
（1）集成运放的基本特性，虚短、虚断的概念。 （2）反馈的概念及反馈类型的判定。
集成运放工作在线性区时的两个重要概念：
（1）集成运放的两个输入端的电压近似相等，理想化时可以
认为u+ =u-，即运放的两个输入端为等电位，可视为短路，称
之为“虚短”。 （2）集成运放两个输入端的输入电流近似为0，理想化时可以
认为i+ =i- =0，无电流输入运放，即运放的两个输入端相当于
断路，称之为“虚断”。
（3）要稳定输出电压，减小输出电阻，提 高电路的带负载能力，应该引入电压负反馈。 （4）要稳定输出电流，增大输出电阻，应 该引入电流负反馈。 （5）要提高电路的输入电阻，减小电路向 信号源索取的电流，应该引入串联负反馈。
（6）要减小电路的输入电阻，应该引 入并联负反馈。 注意，在多级放大电路中，为了达到
器。
+VCC
R1 R2 R4 T1 R3 T2
+
C2
+
+
uI
C1
+
-
+R6 u –F
R5
uO
C3
-
结论：负反馈
分立元件放大电路反馈极性的判断
3、负反馈放大器的类型
（1）电压反馈和电流反馈
1）定义
电压反馈
反馈信号ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ输出电压uo采样。
电流反馈
反馈信号从输出电流io采样。
2）判定方法
（1）根据定义判定，方法是：令uo=0， 检查反馈信号是否存在。若不存在，则为 电压反馈；若存在，则为电流反馈。
●反馈的分类及判别
2.判定方法
常用电压瞬时极性法判定电路中引入 反馈的极性，具体方法如下。 （1）先假定放大电路的输入信号电压 处于某一瞬时极性。 如用“＋”号表示该点电压的变化是 增大；用“-”号表示电压的变化是减小。