多级放大电路和集成运算放大器-2

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集成运算放大电路

uA741 （单运放）是高增益运算放大器，用于军事，工业和商业应用 .这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。

这些类型还具有广泛的共同模式，差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。 uA741 芯片引脚和工作说明： 1和5 为偏置 (调零端) ，2 为正向输入端， 3为反向输入端，4 接地， 6为输出， 7接电源 8空脚
集成运放的输出电压与输入电压（即同相输入端与反相输入端之间的差值电压）之间的关系曲线称为电压传输特性。对于正、负两路电源供电的集成运放，其电压传输特性如图3 -4(a)所示。曲线分线性区（图中斜线部分）和非线性区（图中斜线以外的部分）。在线性区，输出电压随输入电压（Up - UN）的变化而变化；但在非线性区，只有两种可能：或是正饱和，或是负饱和。
低输入偏置电流：100nA最大值（LM324A）
每个封装有4个放大器内部补偿共模范围扩展至负电源行业标准的引脚分配输入端的ESD钳位提高了可靠性，且不影响器件工作提供无铅封装
特性(Features):
· 内部频率补偿
· 直流电压增益高(约100dB) · 单位增益频带宽(约1MHz)
· 电源电压范围宽：单电源(3—30V)；
· 双电源(±1.5 一±15V) · 低功耗电流，适合于电池供电 · 低输入偏流 · 低输入失调电压和失调电流 · 共模输入电压范围宽，包括接地 · 差模输入电压范围宽，等于电源电压范围 · 输出电压摆幅大(0 至Vcc-1.5V)
由于外电路没有引入负反馈，集成运放的开环增益非常高，只要加很微小的输入电压，输出电压就会达到最大值所以集成运放电压传输特性中的线性区非常窄，如图3 -4(a)所示。理想运放传输特性无线性区，只有正、负饱和区，如图3 -4(b)所示。

第二章_集成运算放大器

RF。根据集成运算电路i1 的 “if 虚断”和“虚短”可得： u u 0
集成运算放大器
由图2-7可得：
i1
ui
u R1
ui R1
if
u uo RF
uo RF
由此得出：uo
RF R1
ui
该电路的闭环电压放大倍
数为：
Auf
uo ui
RF R1
图2-7 反相比例运算电路
集成运算放大器
电阻。如采用恒流源代替Rc,一般的中间放大级的电压增益
可达到60dB以上。
第三部分为输出级。其主要任务是输出足够大的电流，能提高带负载能力。所以该级应具有很低的输出电阻和很高的输入电阻，一般采用射极输出器的方式。
集成运算放大器
2.2 外形与符号集成运放的外形有圆形、扁平形和双列直插式三种，如
开环是指运放未加反馈回路时的状态，开环状态下的差
模电压增益叫开环差模电压增益Aud。Aud＝uod/uid。用分贝表示则是 2 0 lg｜Aud｜(dB)。高增益的运算放大器的 Aud 可达 140dB以上，即一千万倍以上。理想运放的Ａud为无穷大。
集成运算放大器
4. 差模输入电阻rid
数为1，这时就成了电压跟随器，如图2-9所示。其输入电阻为无穷大，对信号源几乎无任何影响。输出电阻为零，为一理想恒压源，所以带负载能力特别强。它比射极输出器的跟随效果好得多，可以作为各种电路的输入级、中间级和缓冲级等。
该电路的反馈类型为串联电压负反馈。
集成运算放大器
同相输入比例运算放大电路主要工作特点：
uo Au 0
0
集成运算放大器
即
u u
由于集成开环放大倍数为无穷大，与其放大时的输出电

电工电子学_集成运算放大器

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9.3 集成运放在信号运算方面的应用
由于开环电压放大倍数Auo很高，集成运放开环工作时线性区很窄。因此，为了保证运放处于线性工作区，通常都要引入深度负反馈。集成运放引入适当的负反馈，可以使输出和输入之间满足某种特定的函数关系，实现特定的模拟运算。当反馈电路为线性电路时，可以实现比例、加法、减法、积分、微分等运算。

图9.2.1 反馈放大电路框图

电路中的反馈是指将电路的输出信号（电压或电流）的一部分或全部通过一定的电路（反馈电路）送回到输入回路，与输入信号一同控制电路的输出。可用图9.2.1所示的方框图来表示。
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2. 反馈的分类
（1）正反馈和负反馈根据反馈极性的不同，可以分为正反馈和负反馈。（2）直流反馈和交流反馈根据反馈信号的交直流性质，可以将反馈分为直流反馈和交流反馈。（3）电压反馈和电流反馈根据输出端反馈采样信息的不同，可以将反馈分为电压反馈和电流反馈。（4）串联反馈和并联反馈根据反馈信号与输入信号在放大电路输入端联结方式的不同，可以将反馈分为串联反馈和并联反馈。
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3. 输入和输出方式
差放电路有双端输入和单端输入两种输入方式。同样也有双端输出和单端输出两种输出方式。因此，差动放大电路共有四种输入输出方式。（1）双端输入双端输出（2）双端输入单端输出（3）单端输入双端输出（4）单端输入单端输出

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4. 共模抑制比
差动放大电路对差模信号和共模信号都有放大作用，但对差动放大电路来说，差模信号是有用信号，共模信号则是需要抑制的。因此要求差放电路的差模放大倍数尽可能大，而共模放大倍数尽可能小。为了衡量差放电路放大差模信号和抑制共模干扰的能力，引入共模抑制比作为技术指标，用KCMR表示。其定义为差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比，即 A （9.1.11） K ud

集成运算放大器

第7章集成运算放大器教学提示：本章首先介绍基本运算放大电路的构成、特点及分析方法；然后重点讨论了集成运算放大电路在基本运算、信号测量、信号处理和波形产生方面的应用；最后介绍了有关集成运放在使用时需注意的问题。

教学要求：通过本章学习，应能掌握集成运算放大电路的主要特点及基本分析和计算方法，并对集成运算放大电路在使用时需注意的问题有一定的了解。

7.1 集成运放简介运算放大器(简称运放)是具有高开环放大倍数并带有深度负反馈的多级直接耦合放大电路。

早期的运放是由分立器件(晶体管和电阻等)构成的，其价格昂贵，体积也很大。

在20世纪60年代中期，第一块集成运算放大器问世，其是将相当多的晶体管和电阻集中在一块硅片上而成的。

它的出现标志着电子电路设计进入了一个新时代。

由于集成运算放大器具有十分理想的特性，它不但可以作为基本运算单元完成加减、乘除、微分、积分等数学运算。

还在信号处理及产生等方面都有广泛的应用。

电子工程师们在电子电路设计时需要应用大量的集成运算放大器，这使得各种高性能、低价格的运放应运而生。

7.1.1 运算放大器的端子从处理信号的观点出发，运算放大器有三个端子，即反相输入端(用符号“-”表示)、同相输入端(用符号“+”表示)和输出端，如图7.1所示。

考虑到放大器要有直流电源才能工作，大多数集成运放需要两个直流电源供电，如图7.2所示。

图7.2中7，4两个端子由运放内部引出，分别连接到正电源+CC U 和负电源-EE U 。

运放的参考地点就是两个电源公共端——地。

图7.1 理想运算放大器图7.2 理想运放的供电方式第7章集成运算放大器 ·145··145·除了三个信号端和两个电源供给端以外，运算放大器还可能有几个供专门用途的其他端子，如频率补偿端和调零端等，这些端子的功能请读者自行分析。

7.1.2 理想运算放大器为了建立运算放大器的基本概念，下面先来介绍理想运算放大器。

集成运算放大器

A/D转换方法
– 计数法速度慢 – 双积分式A/D转换器精度高、干扰小速度慢 – 逐次逼近式A/D转换器原理同计数式相似，只是从最高位开始，通过试探值来计数。
例1：ADC0804 （8位,100us,转换精度 ±1LSB,内带可控三态门）。

例2：ADC570 (输入电压：0~10V 或 -5V~+5V）

例3. 8位以上A/D转换器和系统连接。 ADC1210：12位，100us，启动端SC，结束转换CC。

例4. ADC0809: 逐次逼近式8通道8位ADC。

同时有模拟电路和数字电路的系统中地线的连接
模拟电路 ADC DAC 数字电路
模拟电路 AGND
数字电路 DGND
模拟地
公共接地点
if RF
R1 R2
R3 RP
－＋
u0
ui 1 ui 2 ui 3 uo R1 R2 R3 Rf 可得： uo R f ( ui 1 ui 2 ui 3 ) R1 R2 R3 若R1=R2=R3=R，则 u R f ( u u u ) o i1 i2 i3 R
集成运算放大器
1．集成运算放大器概述
集成运算放大器是一种高电压增益、高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路，一般由四部分组成：
输入级：一般是差动放大器，利用其对称特性可以提高整个电路的共模抑制比和电路性能，输入级有反相输入端“-”、同相输入端“+”两个输入端；中间级：的主要作用是
3、差动比例运算电路
R1=R2，R’=RF Uo=-RF/R1(Ui1-Ui2)
差动比例运算电路又称减法运算电路

集成运算放大器基本运算电路

集成运算放大器的基本运算电路集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。

当外部接入不同的线性或非线性元器件组成负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。

在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。

基本运算电路（1)反相比例运算电路电路如图1所示，对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为uO＝-ui图1 反相比例运算电路为了减小输入偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R2=R1||RF。

(2)同相比例运算电路图2是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为)ui当R1→∞时，uO=ui，即得到如图3所示的电压跟随器。

图中R2=RF，用以减小漂移和起保护作用。

一般RF取10KΩ，RF太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。

图2 同相比例运算电路图3 电压跟随器(3)反相加法电路电路如图4所示。

图4 反相加法运算电路输出电压与输入电压之间的关系为uO=()R3=R1||R2||RF (4) 减法运算电路对于图5所示的减法运算电路，当R1=R2，R3=RF时，有如下关系式uO=(ui2-ui1)图5 减法运算电路(5)积分运算电路反相积分电路如图6所示。

在理想化条件下，输出电压uo等于uo(t)= —式中“—”号表示输出信号与输入信号反相。

uc(o)是t=0时刻电容C两端的电压值，即初始值。

图6 积分运算电路如果ui(t)是幅值为E的阶跃电压，并设uc(o)=0，则—即输出电压uo(t)随时间增长而线性下降。

显然时间常数R1C的数值大，达到给定的uo值所需的时间就长。

积分输出电压所能达到的最大值受集成运放最大输出范围的限制。

在进行积分运算之前，首先应对运放调零。

为了便于调节，将图中K1闭合，通过电阻R2的负反馈作用帮助实现调零。

但在完成调零后，应将K1打开，以免因R2的接入造成积分误差。

K2的设置一方面为积分电容放电提供通路，同时可实现积分电容初始电压uc(o)=0。

第9章集成运算放大器

输入级一般采用具有恒流源的双输入端的差分放大电路，其目的就是减小放大电路的零点漂移、提高输入阻抗。中间级的主要作用是电压放大，使整个集成运算放大器有足够的电压放大倍数。输出级一般采用射极输出器，其目的是实现与负载的匹配，使电路有较大的功率输出和较强的带负载能力。
偏置电路的作用是为上述各级电路提供稳定合适的偏置电流，稳定各级的静态工作点，一般由各种恒流源电路构成。图9-2所示为 LM 741集成运算放大器的外形和管脚图。它有8个管脚，各管脚的用途如下: (1)输入端和输出端
第二级为反相电路，则有 R21= RF =100 kΩ 平衡电阻为 Rb2= RF∥R21 =100∥100=50 kΩ
三、减法运算电路
如果两个输入端都有信号输入，则为差分输入。差分运算在测量和控制系统中应用很多，其放大电路如图 9-12所示。根据叠加原理可知，uo为ui1和ui2分别单独在反相比例运算电路和同相比例运算电路上产生的响应之和，即
四、微分运算电路和积分运算电路
1.微分运算电路微分运算电路如图9-13（ a）所示。依据 u u ≈0，可得 iR=iC 所以
d(ui u ) u uo C dt，因此称为微分运算电路。在自动控制电路中，微分运算电路不仅可实现数学微分运算，还可用于延时、定时以及波形变换。如图913（ b）所示，当ui为矩形脉冲时，则uo为尖脉冲。
（2）集成运算放大器同相输入端和反相输入端的输入电流等于零（虚断）因为理想集成运算放大器的 rid→∞，所以由同相输入端和反相输入端流入集成运算放大器的信号电流为零，即 i i ≈0
u u
图9-3 理想集成运算放大器的符号
图9-4 集成运算放大器的电压传输特性

运算放大器参数详解

运算放大器参数详解技术2010-12-19 22:05:36 阅读80 评论0 字号：大中小订阅运算放大器（常简称为“运放”）是具有很高放大倍数的电路单元。

在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。

由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”，此名称一直延续至今。

运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。

随着半导体技术的发展，如今绝大部分的运放是以单片的形式存在。

现今运放的种类繁多，广泛应用于几乎所有的行业当中。

历史直流放大电路在工业技术领域中，特别是在一些测量仪器和自动化控制系统中应用非常广泛。

如在一些自动控制系统中，首先要把被控制的非电量（如温度、转速、压力、流量、照度等）用传感器转换为电信号，再与给定量比较，得到一个微弱的偏差信号。

因为这个微弱的偏差信号的幅度和功率均不足以推动显示或者执行机构，所以需要把这个偏差信号放大到需要的程度，再去推动执行机构或送到仪表中去显示，从而达到自动控制和测量的目的。

因为被放大的信号多数变化比较缓慢的直流信号，分析交流信号放大的放大器由于存在电容器这样的元件，不能有效地耦合这样的信号，所以也就不能实现对这样信号的放大。

能够有效地放大缓慢变化的直流信号的最常用的器件是运算放大器。

运算放大器最早被发明作为模拟信号的运算（实现加减乘除比例微分积分等）单元，是模拟电子计算机的基本组成部件，由真空电子管组成。

目前所用的运算放大器，是把多个晶体管组成的直接耦合的具有高放大倍数的电路，集成在一块微小的硅片上。

第一块集成运放电路是美国仙童（fairchild）公司发明的μA741，在60年代后期广泛流行。

直到今天μA741仍然是各大学电子工程系中讲解运放原理的典型教材。

原理运放如上图有两个输入端a,b和一个输出端o.也称为倒向输入端(反相输入端),非倒向输入端(同相输入端)和输出端.当电压加U-加在a端和公共端(公共端是电压的零位,它相当于电路中的参考结点.)之间,且其实际方向从a 端指向公共端时,输出电压U实际方向则自公共端指向o端,即两者的方向正好相反.当输入电压U+加在b端和公共端之间,U与U+两者的实际方向相对公共端恰好相同.为了区别起见,a端和b 端分别用"-"和"+"号标出,但不要将它们误认为电压参考方向的正负极性.电压的正负极性应另外标出或用箭头表示.反转放大器和非反转放大器如下图：一般可将运放简单地视为：具有一个信号输出端口（Out）和同相、反相两个高阻抗输入端的高增益直接耦合电压放大单元，因此可采用运放制作同相、反相及差分放大器。

模电课件第四章集成运算放大电路

第四章集成运算放大电路
§4.1集成运算放大电路概述一、集成运放的电路结构特点
集成运算放大电路：高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
2019/7/28
模电课件
二、集成运放的电路组成
1、输入级：运算放大器的输入级通常是差分放大电路，其主要功能是抑制共模干扰和温漂，双极型运放中差分管通常采用CC-CB复合管，以便拓展通频带。 2、中间级：电压放大，要求：放大倍数要尽可能大，通常采用共201射9/7/2或8 共源电路，并采用恒模电流课源件负载和复合管以增加电压放大倍数。
工作在放大状态。
当T0与 T1特性参数完全一致时，由U BE0 = U BE1可推得
IB0 = IB1 = IB IC0 = IC1 = Io 由基极输入回路得，
Io
IR
VCC
U BE R
I0 2IB

I0

2

I0

所以，I0

1 1 2
IR
基准电流
输出电流

当
时，I0 IR 。
在集成运放电路中通常只能制作小容量（几十pF）电容，不能制作大201容9/7/量28 电解电容，级间通常模采电课用件直接耦合。
四、以电流源为有源负载的放大电路
在集成运放的共射（共源）放大电路中，为了提高电压放大倍数，常用电流源电路取代Rc （或Rd ），这样在电源电压不变的情况下，既获得合适的静态电流，又可以得到很大的等效的Rc（或 Rd ）。
（1）运放电路的结构分解输入级是一个差动放大电路，主要由T1、T3（共集-共基组合）
和T2、T4组成。中间放大级由T16、T17、T13组成共集—共射电路；输出级由T14、T18 、 T19组成互补输出电路。

第3 章多级放大电路要点

uo= uC1 - uC2= uC1- uC2 = 2uC1 差模电压放大倍数： A d
uo uo u i1 u i 2 2u i1
(很大，>1)
第 3 章多级放大电路
（3）比较输入
比较输入：两个输入信号电压的大小和相对极性是任意的，既非共模，又非差模。比较输入可以分解为一对共模信号和一对差模信号的组合，即：
2. 动态: 传送信号。
3.1.1
第 3 章多级放大电路
阻容耦合放大电路
1．阻容耦合放大电路的特点
各极之间通过耦合电容及下级输入电阻连接。优点：各级静态工作点互不影响，可以单独调整到合适位置；且不存在零点漂移问题。
缺点：不能放大变化缓慢的信号和直流分量变化的信号；且由于需要大容量的耦合电容，因此不能在集成电路中采用。
3.2
第 3 章多级放大电路
差动放大电路
抑制零漂的方法有多种，如采用温度补偿电路、稳压电源以及精选电路元件等方法。最有效且广泛采用的方法是输入级采用差动放大电路。
3.2.1
差动放大电路的工作原理 ui1
R1 RC RB
uo
V1 V2
RC R 1 R B ui2
特点：
1、两只完全相同的管子；2、两个输入端，两个输出端；3、元件参数对称；
ui1 uic uid ui 2 uic uid
式中uic为共模信号，uid为差模信号。由以上两式可解得：
1 (ui1 ui 2 ) 2 1 uid (ui1 ui 2 ) 2 uic
第 3 章多级放大电路
对于线性差动放大电路，可用叠加定理求得输出电压：
第 3 章多级放大电路

第五章多级放大电路

第五章多级放大电路第一节多级放大电路在实际工作中，为了放大非常微弱的信号，需要把若干个基本放大电路连接起来，组成多级放大电路，以获得更高的放大倍数和功率输出。

多级放大电路内部各级之间的连接方式称为耦合方式。

常用的耦合方式有三种，即阻容耦合方式、直接耦合方式和变压器耦合方式。

1.多级放大电路的耦合方式1.1阻容耦合通过电容和电阻将信号由一级传输到另一级的方式称为阻容耦合。

图所示电路是典型的两级阻容耦合放大电路。

优点：耦合电容的隔直通交作用，使两级Q相互独立，给设计和调试带来了方便；缺点：放大频率较低的信号将产生较大的衰减，不适合传递变化缓慢的信号，更不能传递直流信号；加之不便于集成化，因而在应用上也就存在一定的局限性。

1.2直接耦合多级放大电路中各级之间直接（或通过电阻）连接的方式，称为直接耦合。

直接耦合放大电路具有结构简单、便于集成化、能够放大变化十分缓慢的信号、信号传输效率高等优点，在集成电路中获得了广泛的应用。

直接耦合放大电路存在的最突出的问题是零点漂移问题。

所谓零点漂移是指把一个直接耦合放大电路的输入端短路时，即输入信号为零时，由于种种原因引起输出电压发生漂移（波动）。

1.3变压器耦合变压器耦合放大电路如图所示。

这种耦合电路的特点是：级间无直流通路，各级Q独立；变压器具有阻抗变换作用，可获最佳负载；变压器造价高、体积大、不能集成，其应用受到限制。

2.直接耦合放大电路的特殊问题——零点漂移2.1零点漂移所谓零点漂移是指当把一个直接耦合放大电路的输入端短路时，即输入信号为零时，由于种种原因引起输出电压发生漂移（波动）。

产生零点漂移的原因很多。

如晶体管的参数随温度的年华、电源、电压的波动等，其中，温度的影响是最重要的。

在多级放大电路中，又已第一、第二级的漂移影响最为严重。

因此，抑制零点漂移着重点在第一、第二级。

2.2差分式放大电路（观看视频）在直接耦合多级放大电路中抑制零点漂移最有效的电路结构是差动放大电路。

多级放大电路

多级放大电路内部各级之间的连接方式称为耦合方式。

常用的耦合方式有三种，即阻容耦合方式、直接耦合方式和变压器耦合方式。

1.多级放大电路的耦合方式1.1阻容耦合通过电容和电阻将信号由一级传输到另一级的方式称为阻容耦合。

图所示电路是典型的两级阻容耦合放大电路。

1.2直接耦合多级放大电路中各级之间直接（或通过电阻）连接的方式，称为直接耦合。

直接耦合放大电路具有结构简单、便于集成化、能够放大变化十分缓慢的信号、信号传输效率高等优点，在集成电路中获得了广泛的应用。

直接耦合放大电路存在的最突出的问题是零点漂移问题。

所谓零点漂移是指把一个直接耦合放大电路的输入端短路时，即输入信号为零时，由于种种原因引起输出电压发生漂移（波动）。

1.3变压器耦合变压器耦合放大电路如图所示。

1.4级间耦合的优、缺点及应用比较2.直接耦合放大电路的特殊问题——零点漂移2.1零点漂移所谓零点漂移是指当把一个直接耦合放大电路的输入端短路时，即输入信号为零时，由于种种原因引起输出电压发生漂移（波动）。

产生零点漂移的原因很多。

如晶体管的参数随温度的年华、电源、电压的波动等，其中，温度的影响是最重要的。

在多级放大电路中，又已第一、第二级的漂移影响最为严重。

因此，抑制零点漂移着重点在第一、第二级。

2.2差分式放大电路（观看视频）在直接耦合多级放大电路中抑制零点漂移最有效的电路结构是差动放大电路。

集成运算放大器

功率放大电路功率放大电路在多级放大电路的输出级，通常在大信号下工作，向负载提供尽可能大的功率，来推动负载工作。

功率放大电路的特点1. 在负载允许的失真限度内尽可能的提供最大输出功率2. 转换效率（直流电源供给功率）负载获得的功率VO P P )(=η高。

3. 非线性失真尽可能小。

4. 散热好功率放大电路的工作状态按三极管静态工作点Q 在输出特性曲线上所处位置的不同，功率放大电路分为甲类、甲乙类、乙类三种工作状态。

甲类当Q 点选择在交流负载线的中点时，信号整个周期内都有静态电流流过，这种工作状态称为甲类。

在甲类状态下，无论有无信号，电源提供的功率为C CC I U P =。

无输入信号，即静态时，电源提供的功率全部消耗在管子和电阻上。

有输入信号时，电源提供的功率一部分转化为有用的输出功率，信号越大，输出功率越大。

由于电流有较大的直流分量C I ，可以证明，甲类功率放大电路的效率理论上最高只能达到50%甲乙类为了提高效率，在电源电压C U 一定的条件下，可使Q 点沿交流负载线下移，使C I 减小，可得到如图所示的甲乙类工作状态。

若Q 下移到0≈C I ，此时静态管耗为最小，这种状态称为乙类。

功率放大电路工作在甲乙类和乙类，虽然降低了静态时的功耗，提高了效率，但却产生严重的波形失真。

乙类为了减小波形失真，在电路形式上一般可采用互补对称射极输出器的输出方式。

乙类互补对称功率放大电路如下图为乙类互补对称功率放大电路的原理图，图中T1为NPN 型晶体管，T2为PNP 型晶体管，它们的特性、参数对称。

电路为正、负电源供电，信号从基极输入，从发射极输出，为一对射极输出器。

静态时0=i u ，两管均处于截止状态，有021==B B I I ，021==C C I I ，所以发射极电位021==E E U U ，输出电压0=o u 。

动态时，在输入正弦交流电压i u 的正半周期T1导通，T2截止，流过负载电阻L R 的电流约为1C L i i =；在i u 的负半周期T1截止，T2导通，流过L R 的电流约为2C L i i =。

集成运算放大器电路PPT

3. 集成运放的符号和电压传输特性 uO=f(uP-uN)
在线性区：
uO＝Aod(uP－uN) Aod是开环差模放大倍数。
非线性区
由于Aod高达几十万倍，所以集成运放工作在线性区时的最大输入电压(uP－uN)的数值仅为几十～一百多微伏。
(uP－uN)的数值大于一定值时，集成运放的输出不是＋UOM , 就是－UOM，即集成运放工作在非线性区。
一、概述
集成运算放大电路，简称集成运放，是一个高性能的直接耦合多级放大电路。因首先用于信号的运算，故而得名。
1. 集成运放的特点
（1）直接耦合方式，充分利用管子性能良好的一致性采用差分放大电路和电流源电路。（2）用复杂电路实现高性能的放大电路，因为电路复杂并不增加制作工序。（3）用有源元件替代无源元件，如用晶体管取代难于制作的大电阻。（4）采用复合管。
（2）多集电极管构成的多路电流源
设三个集电区的面积分别为S0、S1、S2，则
IC1 S1 ，IC2 S2 IC0 S0 IC0 S0
根据所需静态电流，来确定集电结面积。
（3）MOS管多路电流源
基准电流
MOS管的漏极电流正比于沟道的宽长比。
设宽长比W/L=S，且T1～T4的宽长比分别为S0、S1、
＋
uo = ui
＋
ui负半周，电流通路为
地→ RL → T2 → -VCC，
uo = ui
两只管子交替工作，两路电源交替供电，双向跟随。
4. 交越失真
＋＋
信号在零附近两只管子均截止
开启
消除失真的方法：
电压
设置合适的静态工作点。
三、消除交越失真的互补输出级
• 对偏置电路的要求：有合适的Q点，且动态电阻尽可能小，即动态信号的损失尽可能小。

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

多级放大电路和集成运算放大器-2

集成运算放大电路

第二章_集成运算放大器

电工电子学_集成运算放大器

集成运算放大器

集成运算放大器

集成运算放大器基本运算电路

第9章 集成运算放大器

运算放大器 参数详解

模电课件第四章集成运算放大电路

第3 章多级放大电路要点

第五章 多级放大电路

多级放大电路

集成运算放大器

集成运算放大器电路PPT

第三章 集成运算放大器

第9章集成运算放大器

运算放大器参数详解

第五章多级放大电路

第三章集成运算放大器