集成运算放大器ppt课件
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《j集成运算放大器》课件
音频信号处理
集成运算放大器可以用于音频信号的采样，将模拟信号转换为数字信号，便于数字音频处理和存储。
音频信号采样
模拟信号比较
集成运算放大器可以将模拟信号与参考电压进行比较，用于模拟电路中的比较器和触发器等电路。
模拟信号放大
集成运算放大器能够将微弱的模拟信号放大，用于驱动仪表、传感器等设备，提高测量精度和稳定性。
详细描述
总结词
共模抑制比是衡量集成运算放大器抑制共模干扰能力的重要参数。
总结词
共模抑制比表示运算放大器对共模信号的抑制能力，通常用分贝（dB）表示。高共模抑制比的运算放大器在抑制共模干扰方面性能更佳。
详细描述
集成运算放大器的选择与使用
根据应用需求，选择具有适当带宽、增益、精度和功耗的集成运算放大益是集成运算放大器最重要的参数之一，它表示输出电压与输入电压的比值。
总结词
电压增益反映了运算放大器对信号的放大能力，通常用分贝（dB）或倍数表示。一般来说，电压增益越高，放大器的性能越好。
详细描述
总结词
输入电阻和输出电阻是衡量集成运算放大器信号源和负载匹配程度的参数。
模拟信号滤波
集成运算放大器可以用于模拟信号的滤波，滤除噪声和干扰，提高信号的纯净度。
集成运算放大器能够将传感器输出的微弱信号放大，便于后续的信号处理和测量。
传感器信号放大
传感器信号线性化
传感器信号滤波
集成运算放大器可以将传感器输出的非线性信号线性化，提高测量精度和可靠性。
集成运算放大器可以用于传感器信号的滤波，滤除噪声和干扰，提高信号的可靠性和稳定性。
性能参数
考虑电路板空间限制，选择适合的封装和尺寸，以满足系统小型化的要求。
封装与尺寸
在满足性能要求的前提下，选择性价比高的产品。
集成运算放大器可以用于音频信号的采样，将模拟信号转换为数字信号，便于数字音频处理和存储。
音频信号采样
模拟信号比较
集成运算放大器可以将模拟信号与参考电压进行比较，用于模拟电路中的比较器和触发器等电路。
模拟信号放大
集成运算放大器能够将微弱的模拟信号放大，用于驱动仪表、传感器等设备，提高测量精度和稳定性。
详细描述
总结词
共模抑制比是衡量集成运算放大器抑制共模干扰能力的重要参数。
总结词
共模抑制比表示运算放大器对共模信号的抑制能力，通常用分贝（dB）表示。高共模抑制比的运算放大器在抑制共模干扰方面性能更佳。
详细描述
集成运算放大器的选择与使用
根据应用需求，选择具有适当带宽、增益、精度和功耗的集成运算放大益是集成运算放大器最重要的参数之一，它表示输出电压与输入电压的比值。
总结词
电压增益反映了运算放大器对信号的放大能力，通常用分贝（dB）或倍数表示。一般来说，电压增益越高，放大器的性能越好。
详细描述
总结词
输入电阻和输出电阻是衡量集成运算放大器信号源和负载匹配程度的参数。
模拟信号滤波
集成运算放大器可以用于模拟信号的滤波，滤除噪声和干扰，提高信号的纯净度。
集成运算放大器能够将传感器输出的微弱信号放大，便于后续的信号处理和测量。
传感器信号放大
传感器信号线性化
传感器信号滤波
集成运算放大器可以将传感器输出的非线性信号线性化，提高测量精度和可靠性。
集成运算放大器可以用于传感器信号的滤波，滤除噪声和干扰，提高信号的可靠性和稳定性。
性能参数
考虑电路板空间限制，选择适合的封装和尺寸，以满足系统小型化的要求。
封装与尺寸
在满足性能要求的前提下，选择性价比高的产品。
集成运算放大器的简单介绍PPT课件
RF 常用做测量分析方法1：
R如u–+如F则i1果则u+–：R取i：21uR1R=uoRo2R12R=RRu=F1+R–R3i2(R22u3/+i，/2=uRiR13u3=u+–i放=1uo)RoR大1F/电(/1R路F由RR由uuF1虚)虚R短断2uuR可Ri可i3112得RR得33：uRuuR：Roi1321uuuiRR2RiF1F1uRui11 )
–Uo(sat)
线性区： uo = Auo(u+– u–)
非线性区：
u+> u– 时， uo = +Uo(sat) u+< u– 时， uo = – Uo(sat)
第7页/共54页
3. 理想运放工作在线性区的特点
u– u+
i– i+
– +
∞ +
因为 uo = Auo(u+– u– ) uo 所以(1) 差模输入电压约等于 0
(1
RF R1
)
R3 R2 R3
ui 2
RF R1
ui1
第21页/共54页
16.2.4 积分运算电路
if =? if
i1 R1 + ui – R2
+uC– CF
– +
+
+
uO
–
由虚短及虚断性质可得
i1 = if
i1
ui R1
iF
CF
duC dt
当电容CF的初始电压 为 uC(t0) 时，则有
ui R1
第2页/共54页
信号传 输方向
实际运放开环
反相
+UCC 电压放大倍数
R如u–+如F则i1果则u+–：R取i：21uR1R=uoRo2R12R=RRu=F1+R–R3i2(R22u3/+i，/2=uRiR13u3=u+–i放=1uo)RoR大1F/电(/1R路F由RR由uuF1虚)虚R短断2uuR可Ri可i3112得RR得33：uRuuR：Roi1321uuuiRR2RiF1F1uRui11 )
–Uo(sat)
线性区： uo = Auo(u+– u–)
非线性区：
u+> u– 时， uo = +Uo(sat) u+< u– 时， uo = – Uo(sat)
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3. 理想运放工作在线性区的特点
u– u+
i– i+
– +
∞ +
因为 uo = Auo(u+– u– ) uo 所以(1) 差模输入电压约等于 0
(1
RF R1
)
R3 R2 R3
ui 2
RF R1
ui1
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16.2.4 积分运算电路
if =? if
i1 R1 + ui – R2
+uC– CF
– +
+
+
uO
–
由虚短及虚断性质可得
i1 = if
i1
ui R1
iF
CF
duC dt
当电容CF的初始电压 为 uC(t0) 时，则有
ui R1
第2页/共54页
信号传 输方向
实际运放开环
反相
+UCC 电压放大倍数
集成运算放大电路教学课件PPT
Rc
Rb
VO1
VO2T1
Rb
+
+
Vi1
T1
Rw
1/2TR2 w
Vi2
2Re
－
Re
－ Ee
－
－ Ee
IB·Rb + VBE +（1+β）IB（1/2Rw+2·Re）= Ee
IBQ=
Ee－ VBE Rb +（1+β）（1/2Rw+2·Re）
VBQ=－IBQ·Rb
ICQ = β·IBQ
VCQ = EC－ ICQ·RC
读图就是对电路进行分析。读图可培养综合应用的能力；进一步 熟悉已知电路；认识和学习新电路。
1、读图的步骤与方法
① 化整为零
将整个电路分成若干个部分。零 越大越好，最小值为单级电路。
② 各个击破
弄清每部分电路的结构和性能，进一步 化整为零，弄清每个元件和电路的功能。
③ 统观整体
研究各部分之间的相互关系，理 解电路如何实现所具有的功能。
提高共模抑制比的主要 途径是增加Re的值。
三、差分放大电路的四种接法
1 、四种接法
双端输入——双端输出 双端输入——单端输出
单端输入——双端输出 单端输入——单端输出
注意
◆各种接法的实际应用
◆只要输出端形式相同，双端输入的结论全部适用 于单端输入。
◆电路的输入、输出电阻
Rid = 2
·Ri
= 2〔Rb+rbe+（1+β）
AC = －
β· （RC// RL）
Rb+rbe+（1+β）（
1 2
RW
+2 Re）
第4章集成运算放大器ppt课件46页PPT
第四章 集成运算放大器
电路结构
模拟输入信号
模拟开关 控制信号
电压跟随器
采样存储 电容
用于数据采集、模数转换、数字电路、计算机控制等。
第四章 集成运算放大器
工作原理
采样脉冲 输出电压 输入电压
① 采样状态： uG为高电平， 场效应管导通，uI对 存储电容C充电， uO= uC = uI 。 ② 保持状态： uG为低电平，场效应管截止，输出 电压保持前面采样的值不变。
u uI3uI4uO R R3 R4 RF
第四章 集成运算放大器
由于 u–≈ u+= 0，且调节R5，使R+=R-
可得 如果
uORF(u R I11u RI22u RI33u RI44)
R 1 R 2 R 3 R 4 R F R
可以实现普通的加减运算
u O (u I 1u I) 2 (u I3 u I) 4
电压增益的模为
Au
1 RF R1
1 ( ω )2 ωH
Au0 1 ( ω )2
ωH
当ω 当ω
0时, Au Au0 1
ωH时,
Au
1 2
Au0
RF
R1 电路使频率小于H
的信号通过 ，抑制大于
当ω 时, Au 0
H的信号，称为有源低
通滤波器。
第四章 集成运算放大器
第四章 集成运算放大器
集成运放能组成各种运算放大器，当输入 电压变化时，输出电压将按一定的数学规律变 化，反映输入电压的某种运算结果。这时，集 成运放工作在线性区，利用外接反馈网络实现 各种数学运算。
第四章 集成运算放大器
一、反相比例运算放大器
电路组成 平衡电阻 R2 = R1 // RF
电子技术基础第五章集成运算放大器共61页PPT资料
1 RL
2 Rb rbe
RLRL||RC
如果从T2的集电极输出交流信号的话，输出电压信号与输入电 压信号同相。
A ud
uo u id
u cd2 - 2 u id2
1 RL
2 Rb rbe
RLRL||RC
2.2.2 求差模输入电阻 画求输入电阻的电路
Rid=2(Rb+rbe)
高输入阻抗型
广泛用于生物医学电信号测量的精密放大电 路、有源滤波器、取样-保持放大器、对数和反 对数放大器、模数和数模转换器。
例如：LF356、LF355、LF347 全MOSFET的CA3130 更小偏置电流的有AD515、LF0052
输入偏I置 B几~ 电 几流 p 十 A 差模输R 入 id（ 电 109~ 阻 10 12）
集成电路的工艺特点
（1）元器件具有良好的一致性和同向偏差，因而特别有利于实 现需要对称结构的电路。
（2）集成电路的芯片面积小，集成度高，所以功耗很小，在毫 瓦以下。
（3）不易制造大电阻。需要大电阻时，往往使用有源负载。
（4）只能制作几十pF以下的小电容。因此，集成放大器都采用 直接耦合方式。如需大电容，只能外接。
专用型集成电路运算放大器
为满足实际使用中对集成 运放性能的特殊要求，除性 能指标比较适中的通用型运 放外，发展了适应不同需要 的专用型集成运放。它们在 某些技术指标上比较突出。
根据运算放大器的技术指 标可以对其进行分类，主要 有通用、高输入阻抗、高精 度、高速、低功耗和高压型 等几种。
通用型 高输入阻抗型 高精度(低漂移型) 高速型和宽带型 低功耗型 高压型 功率型
高精度(低漂移型）
一般用于毫伏量级或更低的微弱信号的精密检
第06章集成运算放大器ppt
图6-10 输入保护电路
（2）输出保护
图 6-11 所示为输出端保护电路，限流电 阻 R 与稳压管 VZ构成限幅电路，它一方面将 负载与集成运放输出端隔离开来，限制了运 放的输出电流，另一方面也限制了输出电压 的幅值。当然，任何保护措施都是有限度的， 若将输出端直接接电源，则稳压管会损坏， 使电路的输出电阻大大提高，影响了电路的 性能。
图6-11 输出保护电路
（3）电源端保护
为防止电源极性接反，可利用二极管的
单向导电性，在电源端串接二极管来实现保
护，如图 6-12 所示。由图可见，若电源极性
接错，则二极管VD1、VD2不能导通，使电源
被断开。
图6-12 电源端保护源自二、 电路符号及基本连接2脚 —反向输入端， 3脚 —同向输入端， 4脚— 负电源端， 5 、 1间接调零电位器 6脚—输出端， 7脚 —正电源端，8脚—空脚（NC）。 使用时，先调零： 将V- 、 V+端同时接地（即令Ui=0），调RP ，使U0 =0， 使U0 =0后， RP不再变动， 这样，使用时，电路抑制共模信号的能力最强。 VNC
第六章
集成运算放大器
§6.1 集成运算放大器
§6.1.1 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6-7所示。
R1
Rf R1
ui u i ii ui uo ui R2 Rf Auf 1 Rf R2
ui ui R2 ii if
uo
集成运算放大器PPT课件
2021/5/8
21
2. 串联负反馈和并联负反馈 根据反 馈信号在输入端与输入信号比较形式的不 同而定义。
①串联反馈：反馈信号与输入信号串 联，即反馈信号与输入信号以电压作比较。
②并联反馈：反馈信号与输入信号并联， 即反馈信号与输入信号以电流作比较。
2021/5/8
10
F007（5G24）外引线图
+15V
反相
VCC
输入端 2 7 A o
6
3
IN
OUT
同相
41 5
IN
VEE
俯视图
2021/5/8
输入端
-15V
接线图
1
输出端
11
7.1.2 集成运放的主要参数
• 输入失调电压 UIO； • 输入失调电流 IIO； • 输入偏置电流 IIB； • 开环差模电压放大倍数 Auo； • 最大差模输入电压 Uidmax； • 最大共模输入电压 Uicmax； • 最大输出电流Iomax； • 最大输出电压 Uomax； • 差模输入电阻 rid 和输出电阻ro。
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8
7.1.1 集成运放的组成
输入级
中间级
输出级
偏置电路
偏置电路的作用是为上述各级电路提供 稳定和合适的偏置电流，决定各级的静 态工作点，一般由各种恒流源电路构成。
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9
集成运放在电路中的图形符号
表示放大器
电压放大倍数
反相输入端
u－ u+
Au0
－＋ ＋
同相输入端
输出端
uo
• 输出信号满足 uoAuo(uu) ；
• “接地”与“虚地”。
2021/5/8
集成运算放大器精品PPT课件
图3.7 恒流源式差动放大电路的简化表示法
3.2 集成运算放大器
一、 集成运算放大器的基本组成和符号
集成运算放大器是一个具有高电压放大倍数的多级直 接耦合放大电路。
1．基本组成
图3.8 集成运放的基本组成部分
2．电路符号
图3.9 集成运算放大器的电路符号
二、集成运算放大器的主要性能指标
1.开环差模电压放大倍数Aud 2.输入失调电压UIO 3.输入偏置电流IIB 4.输入失调电流IIO 5.输入失调电压温漂ΔUIO/ΔT和输入失调电流温漂
图3.3 基本差动放大电路的交流通路
①差模信号和差模输入
若ui1、ui2大小相同、极性相反，即ui1= -ui2，称为差模
信号，记为uid。 其中uid=ui1－ui2
输入信号是差模信号的输入方式称差模输入。
差模输出uod=Au (ui1－ui2)=Au uid
表明差分放大电路可放大差模信号
②共模信号和共模输入
二、差动电路
1.电路结构与特点 特点: （1）由两个完全对称的共射 电路组合而成。同时要求参数 对称。 （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.工作分析
(1)静态分析
当ui1=ui2=0时，电路如图3.2所示。 ∵ IE1=IE2 ∴ UEE=UBE+2IE1Re
∴ IE1=(UEE－UBE)/2Re≈IC1
双端输入，双端输出； 单端输入，双端输出； 双端输入，单端输出； 单端输入，单端输出。
（2）性能特点比较
5、恒流源式差动放大电路 恒流源的内阻较大，可
以得到较好的共模抑制效 果，同时利用恒流源的恒 流特性给三极管提供更稳 定的静态偏置电流。如图 3.6所示。
3.2 集成运算放大器
一、 集成运算放大器的基本组成和符号
集成运算放大器是一个具有高电压放大倍数的多级直 接耦合放大电路。
1．基本组成
图3.8 集成运放的基本组成部分
2．电路符号
图3.9 集成运算放大器的电路符号
二、集成运算放大器的主要性能指标
1.开环差模电压放大倍数Aud 2.输入失调电压UIO 3.输入偏置电流IIB 4.输入失调电流IIO 5.输入失调电压温漂ΔUIO/ΔT和输入失调电流温漂
图3.3 基本差动放大电路的交流通路
①差模信号和差模输入
若ui1、ui2大小相同、极性相反，即ui1= -ui2，称为差模
信号，记为uid。 其中uid=ui1－ui2
输入信号是差模信号的输入方式称差模输入。
差模输出uod=Au (ui1－ui2)=Au uid
表明差分放大电路可放大差模信号
②共模信号和共模输入
二、差动电路
1.电路结构与特点 特点: （1）由两个完全对称的共射 电路组合而成。同时要求参数 对称。 （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.工作分析
(1)静态分析
当ui1=ui2=0时，电路如图3.2所示。 ∵ IE1=IE2 ∴ UEE=UBE+2IE1Re
∴ IE1=(UEE－UBE)/2Re≈IC1
双端输入，双端输出； 单端输入，双端输出； 双端输入，单端输出； 单端输入，单端输出。
（2）性能特点比较
5、恒流源式差动放大电路 恒流源的内阻较大，可
以得到较好的共模抑制效 果，同时利用恒流源的恒 流特性给三极管提供更稳 定的静态偏置电流。如图 3.6所示。
电工电子学_集成运算放大器(PPT77页)
2019/11/25
电工电子学B
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9. 1. 2 差动放大电路
1、电路组成
RB +
RC + uo – RC T1 RP T2
RB
+UCC +
ui1
RE
ui2
–
+–EE
–
RE的作用：稳定静态工作点，限制每个管子的漂移。 EE：用于补偿RE上的压降，以获得合适的工作点。 电位器 RP : 起调零作用。
反馈到输入
+
RB C1 +
RE
RL
uoRS
– es+–
+ ui
–
通过R+EUCC
将输出电压
反+馈C2到输入
+
RE
RL uo
–
2019/11/25
电工电子学B
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1. 反馈的定义
X i
A
X o
比较环节 基本放大电路
X i + X di
A
–
X f
F
反馈电路 (b) 带反馈
3. 输入失调电压 UIO 4. 输入失调电流 IIO 愈小愈好 5. 输入偏置电流 IIB 6. 共模输入电压范围 UICM 运放所能承受的共模输入电压最大值。超出此值， 运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。
2019/11/25
电工电子学B
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2. 电压传输特性 uo= f (ui)
集成电路 是把整个电路的各个元件以及相互之 间的联接同时制造在一块半导体芯片上, 组成一个不 可分的整体。
集成电路特点：体积小、重量轻、功耗低、可 靠性高、价格低。
集成运算放大器的运用.pptx
度系数的热敏电阻RT,也可消除UT =kT/q引 起的温度漂移，实现温度稳定性良好的对数
运算关系。
第25页/共54页
•
二、反对数(指数)
•
指数运算是对数的逆运算，在电路结构上只要将对数运算器的电阻和
晶体管位置调换一下即可，如图7.1.16所示。
uBE
uo Rif RiC RISe UT
uBE ui
第7页/共54页
• 7.1.2
(Adder)
•1.反相输入求和电路 (Inver ting Adder)
•（ 1 ） 电 路 如 图 7 . 1 . 4 所 示 。 •直 流 平 衡 电 阻 ：
if Rf
R1 i1
ui1
i2 i-
ui2
-
RP R1 R2 R3 R f
R2
i+ +
+
uo
R3
（2）关系式：
图7.1.4 反相求和运算电路
因为反相端“虚地”(Virtual Ground)，
i1 i2 i f
ui1 ui2 uo
R1 R2
Rf
uo
Rf R1
ui1
Rf R2
ui 2
第8页/共54页
若 R1 R2 R
则
uo
Rf R
(ui1 ui2 )
例1：利用集成运放实现以下求和运算关系：
反向饱和电流的影响，RT是热敏电阻，用以补偿UT引起的温度漂移。由图
可见:
uo
(1
R3 R2 RT
)u A
uA
u BE 2
uBE1
UT
ln
ic 2 IS2
UT
ln
ic1 IS1
集成运放PPT课件
集成运算放大器——高增益的直接耦合的多级 放大器。
第2页/共31页
6.1 集成运放简介
一. 集成运放的总体结构
u u+ u 差动输入级 u-
电压放大级
偏置电路
输出级
uo
u
1. 输入级要使用高性能的差分放大电路，它必须对共模信号有很强 的抑制力，而且要求其输入电阻要高。
第3页/共31页
u u+ u 差动输入级 u-
双端输入——从两输入端同时加信号。
单端输入——仅从一个输入端对地加信号。
2. 差动放大电路可以有两
+VCC
个输出端。 双端输出——从C1 和C2输
出。 单端输出——从C1或C2 对
地输出。
2021/5/24
Rc Rb T1
+
+
uo
-
+
u-o1
u-o2
Rc T2 Rb
+ u i1
－
+
ui2
_ReV
－
EE
－
Rc Rc
Rb T1 Rb T1
u id u2id
2
+ uo - Rc
- +
+
u-u+o-o11
uo RL E
+
u-ou+-2o2
Rc
T2 Rb T2 Rb
E IRe
_ReV EE
- uid -2 uid
2
+ ui2+ － ui2
－
ib
ic
Aud
( Rc
//
RL 2
Rb rbe
)
+
+ Rb u
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6.1 集成运放简介
一. 集成运放的总体结构
u u+ u 差动输入级 u-
电压放大级
偏置电路
输出级
uo
u
1. 输入级要使用高性能的差分放大电路，它必须对共模信号有很强 的抑制力，而且要求其输入电阻要高。
第3页/共31页
u u+ u 差动输入级 u-
双端输入——从两输入端同时加信号。
单端输入——仅从一个输入端对地加信号。
2. 差动放大电路可以有两
+VCC
个输出端。 双端输出——从C1 和C2输
出。 单端输出——从C1或C2 对
地输出。
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Rc Rb T1
+
+
uo
-
+
u-o1
u-o2
Rc T2 Rb
+ u i1
－
+
ui2
_ReV
－
EE
－
Rc Rc
Rb T1 Rb T1
u id u2id
2
+ uo - Rc
- +
+
u-u+o-o11
uo RL E
+
u-ou+-2o2
Rc
T2 Rb T2 Rb
E IRe
_ReV EE
- uid -2 uid
2
+ ui2+ － ui2
－
ib
ic
Aud
( Rc
//
RL 2
Rb rbe
)
+
+ Rb u
集成运算放大电路精课件(1).ppt
0
iF
uo R
i1
C
dui dt
i1 iF
uo
RC
dui dt
t
t 31
HOME
运算电路要求
1. 熟记各种单运放组成的基本运算电路的电 路图及放大倍数公式。
2. 掌握以上基本运算电路的级联组合的计算。 3. 会用 “虚开路(ii=0)”和“虚短路(u+=u–) ”
分析给定运算电路的 放大倍数。
3. 同相输入的共模电压高，反相输入的共模电 压小。
HOME
26
4.积分运算电路
iF C
i1 ui
R
R2
-
+
+
例一
uo
i1
ui R
iF
C
duo dt
uo
1 RC
uidt
由于是反相积分故为负
HOME
27
如果积分器从某一时刻输入一直流电压，输出将反向 积分，经过一定的时间后输出饱和。
uo
1 RC
38
电压表扩大量程
100mV
1mV表头
10mV 1mV
R3
分压电阻的计算
_
R2
+ IG
取R1=100k
R1
+
RG F
R1 10mV 1mV
RF
R1 R2
图8.30 多量程直流电压表
R1
100 mV 1mV
R1 R2 R3
R2=900k, R3=1M
HOME
39
（2）. 电流测量 表头的满偏电压
uI 2 )
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(2)差模输入电阻ri 运放的差动输入电阻很高，一般在几十千欧至几十兆欧。
(3)闭环输出电阻r0 由于运放总是工作在深度负反馈条件下，因此其闭环输
出电阻很低，约在几十欧至几百欧之间。
(4)最大共模输入电压Uicmax 指运放两个输入端能承受的最大共模信号电压。超出这
个电压时，运放的输入级将不能正常工作或共模抑制比下降 ，甚至造成器件损坏。
54 1
调零电位器的可调 端与管脚4相连
－12V 调零电位器
11
集成运放工作在线性区的特点
由 U 0 A u0 (U U ) 可知，理想运放工作在线性区时，输
出电压U0与输入电压Ui之间是线性放大关系。
因Au0=∞，所以可导出
U
U
U0 A u0
0
运放工作在线性区差模输入电压等于零，说明U U
运放的输入级。利 用差分电路的对称 特性可提高整个电 路的共模抑制比和 电路性能。
中间级的主要作 用是提高电压增 益。一般由多级 放大电路组成。
输出级常用电压跟 随器或互补电压跟 随器组成，以降低 输出电阻，提高带 负载能力。
集成运放内部主要有上述三个部分，其外部还常接有偏 置电路，以便向各级提供合适的工作电流。
5
一、集成运算放大器简介
反相 输入端
u–
运放的输入级。利
用差分电路的对称
特性可提高整个电
路的共模抑制比和
电路性能。
+UCC
输出端
u+
同相 输入端
中间级的主要作 用是提高电压增 益。一般由多级 放大电路组成。
输入级
中间级 输出级
简单的集成运放电路结构
uo
–UEE
输出级常用电压跟 随器或互补电压跟 随器组成，以降低 输出电阻，提6高带 负载能力。
算放大器。现在，运放的应用已远远超过运算的范围。它在
通信、控制和测量等设备中得到广泛应用。
单列 扁平式
圆壳式
双列 直插式
单列 直插式
直插式
扁平式
常见集成电路的封装形式
4
集成运放的型号和种类很多，内部电路也各有差异，但 它们的基本组成部分相同，如下图所示：
+ 差分 ui _ 输入级
中间放大级
输出级
u0
14
集成运放由哪几部分 组成？各部分的主要作 用是什么？
你能说明理想 运放的特点是 什么吗？
工作在线性区的理想运放 有哪两条重要结论？试说 明其概念？
即理想运放的两个输入端电位相等。
两点等电位相当于短路。理想运放的两个输入端并没有 真正短接，但却具有短接的现象称为“虚短”。
又由于理想运放的差模输入电阻ri=∞，所以可近似地 认为两个输入端均无电流流入。这种现象称为“虚断”。
“虚短”和“虚断”是运放工作在线性区的两个重要
结论。
12
理想运放工作在饱和区的特点: (1) 输出只有两种可能, +Uo(sat) 或–Uo(sat)
►∞
u–
–+
uo
u+
+
–UEE
理想运算放大器符号
uo
+Uo(sat)
线性区
饱和区
O
u+– u–
–Uo(sat)
理想集成运算放大电路的电压传输特性曲线 10
μA741集成运放图形符号
∞
μA741集成运放外部接线图
U-
－
＋
U0
U+
＋
7＋12V
反相输入端 2 同相输入端 3
∞ －
＋ ＋
6
输出端子
管脚1和5分别与调零电位 器的两个固定端相连
当 u+> u– 时， uo = + Uo(sat) u+< u– 时， uo = – Uo(sat) 不存在 “虚短”现象
(2) i+= i– 0,仍存在“虚断”现象
13
2. 集成运放的主要技术指标
(1)开环电压放大倍数Au0 其数值很高，一般约为104~107。该值反映了输出电
压U0与输入电压U＋和U－之间的关系。
集成电路的技术发展将直接促进整机的小型化、高性 能化、多功能化和高可靠性。毫不夸张地说，集成电路 是工业的“食粮”和“原油”。
3
第一节 集成运算放大器
集成运算放大器简称运放，是一种多端集成电路。集成
运放是一种价格低廉、用途广泛的电子器件。早期，运放主
要用来完成模拟信号的求和、微分和积分等运算，故称为运
饱和区
O u+– u– –Uo(sat)
集成运算放大电路的电压传输特性曲线
9
Aod
二、理想集成运算放大器
+UCC
理想运算放大器是将集成 运放进行理想化，理想化的基 本条件是: (1)开环差模电压放大倍数Aod = ∞; (2)差模输入电阻 rid = ∞; (3)输出电阻ro=0; (4)共模抑制比Kcm为∞。
图示为常用μA741集成运放芯片产品实物图
μA741集成运放的8个管脚排列图如下：
空脚
输出端
正电源端
调零端
8 7 65
μA741
1234
调零端
同相输入端
反相输入端
负电源端
7
+UCC
► Auo
u–
–
+
uo
u+
+
–UEE 运放的图形符号
标识为“-”和“+”符号 的是反相输入端和同相输入 端，它们对地电压分别用u和u+表示，输出是uo。运算 放大器的开环电压放大倍数 用Auo表示，箭头代表信号从 输入向输出流动。
8
线性区就是曲线中的 斜线部分，斜率是集成运 算放大电路的开环差模电 压放大倍数Aod，即； 饱 和区是曲线中的水平直线 部分，当集成运算放大电 路工作在非线性区时，输 出电压只能是正饱和值 +Uo(sat)和负饱和值Uo(sat)，其值接近正负电 源电压。
+Uo(sa际特性
2
在半导体制造工艺的基础上，把整个电路中的元器件 制作在一块硅基片上，构成特定功能的电子电路，称为 集成电路(英文简称IC)。集成电路的体积很小，但性能 却很好。自1959年世界上第一块集成电路问世至今，只 不过才经历了四十来年时间，但它已深入到工农业、日 常生活及科技领域的相当多产品中。例如在导弹、卫星、 战车、舰船、飞机等军事装备中；在数控机床、仪器仪 表等工业设备中；在通信技术和计算机中；在音响、电 视、录象、洗衣机、电冰箱、空调等家用电器中都采用 了集成电路。
第九章 集成运算放大器
第一节 集成运算放大器 第二节 放大电路中的负反馈 第三节 基本运算电路 第四节 集成运放用于信号处理 第五节 直流稳压电源
1
本章要求：
1. 理解集成运算放大器的结构和特点； 2. 理解放大电路中的负反馈以及负反馈对放大电路
性能的影响； 3. 了解基本运算电路的结构和特点； 4. 了解集成运算放大器在信号处理中的运用； 5. 理解稳压电源的结构，了解三端稳压电路的应用。
(3)闭环输出电阻r0 由于运放总是工作在深度负反馈条件下，因此其闭环输
出电阻很低，约在几十欧至几百欧之间。
(4)最大共模输入电压Uicmax 指运放两个输入端能承受的最大共模信号电压。超出这
个电压时，运放的输入级将不能正常工作或共模抑制比下降 ，甚至造成器件损坏。
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调零电位器的可调 端与管脚4相连
－12V 调零电位器
11
集成运放工作在线性区的特点
由 U 0 A u0 (U U ) 可知，理想运放工作在线性区时，输
出电压U0与输入电压Ui之间是线性放大关系。
因Au0=∞，所以可导出
U
U
U0 A u0
0
运放工作在线性区差模输入电压等于零，说明U U
运放的输入级。利 用差分电路的对称 特性可提高整个电 路的共模抑制比和 电路性能。
中间级的主要作 用是提高电压增 益。一般由多级 放大电路组成。
输出级常用电压跟 随器或互补电压跟 随器组成，以降低 输出电阻，提高带 负载能力。
集成运放内部主要有上述三个部分，其外部还常接有偏 置电路，以便向各级提供合适的工作电流。
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一、集成运算放大器简介
反相 输入端
u–
运放的输入级。利
用差分电路的对称
特性可提高整个电
路的共模抑制比和
电路性能。
+UCC
输出端
u+
同相 输入端
中间级的主要作 用是提高电压增 益。一般由多级 放大电路组成。
输入级
中间级 输出级
简单的集成运放电路结构
uo
–UEE
输出级常用电压跟 随器或互补电压跟 随器组成，以降低 输出电阻，提6高带 负载能力。
算放大器。现在，运放的应用已远远超过运算的范围。它在
通信、控制和测量等设备中得到广泛应用。
单列 扁平式
圆壳式
双列 直插式
单列 直插式
直插式
扁平式
常见集成电路的封装形式
4
集成运放的型号和种类很多，内部电路也各有差异，但 它们的基本组成部分相同，如下图所示：
+ 差分 ui _ 输入级
中间放大级
输出级
u0
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集成运放由哪几部分 组成？各部分的主要作 用是什么？
你能说明理想 运放的特点是 什么吗？
工作在线性区的理想运放 有哪两条重要结论？试说 明其概念？
即理想运放的两个输入端电位相等。
两点等电位相当于短路。理想运放的两个输入端并没有 真正短接，但却具有短接的现象称为“虚短”。
又由于理想运放的差模输入电阻ri=∞，所以可近似地 认为两个输入端均无电流流入。这种现象称为“虚断”。
“虚短”和“虚断”是运放工作在线性区的两个重要
结论。
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理想运放工作在饱和区的特点: (1) 输出只有两种可能, +Uo(sat) 或–Uo(sat)
►∞
u–
–+
uo
u+
+
–UEE
理想运算放大器符号
uo
+Uo(sat)
线性区
饱和区
O
u+– u–
–Uo(sat)
理想集成运算放大电路的电压传输特性曲线 10
μA741集成运放图形符号
∞
μA741集成运放外部接线图
U-
－
＋
U0
U+
＋
7＋12V
反相输入端 2 同相输入端 3
∞ －
＋ ＋
6
输出端子
管脚1和5分别与调零电位 器的两个固定端相连
当 u+> u– 时， uo = + Uo(sat) u+< u– 时， uo = – Uo(sat) 不存在 “虚短”现象
(2) i+= i– 0,仍存在“虚断”现象
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2. 集成运放的主要技术指标
(1)开环电压放大倍数Au0 其数值很高，一般约为104~107。该值反映了输出电
压U0与输入电压U＋和U－之间的关系。
集成电路的技术发展将直接促进整机的小型化、高性 能化、多功能化和高可靠性。毫不夸张地说，集成电路 是工业的“食粮”和“原油”。
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第一节 集成运算放大器
集成运算放大器简称运放，是一种多端集成电路。集成
运放是一种价格低廉、用途广泛的电子器件。早期，运放主
要用来完成模拟信号的求和、微分和积分等运算，故称为运
饱和区
O u+– u– –Uo(sat)
集成运算放大电路的电压传输特性曲线
9
Aod
二、理想集成运算放大器
+UCC
理想运算放大器是将集成 运放进行理想化，理想化的基 本条件是: (1)开环差模电压放大倍数Aod = ∞; (2)差模输入电阻 rid = ∞; (3)输出电阻ro=0; (4)共模抑制比Kcm为∞。
图示为常用μA741集成运放芯片产品实物图
μA741集成运放的8个管脚排列图如下：
空脚
输出端
正电源端
调零端
8 7 65
μA741
1234
调零端
同相输入端
反相输入端
负电源端
7
+UCC
► Auo
u–
–
+
uo
u+
+
–UEE 运放的图形符号
标识为“-”和“+”符号 的是反相输入端和同相输入 端，它们对地电压分别用u和u+表示，输出是uo。运算 放大器的开环电压放大倍数 用Auo表示，箭头代表信号从 输入向输出流动。
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线性区就是曲线中的 斜线部分，斜率是集成运 算放大电路的开环差模电 压放大倍数Aod，即； 饱 和区是曲线中的水平直线 部分，当集成运算放大电 路工作在非线性区时，输 出电压只能是正饱和值 +Uo(sat)和负饱和值Uo(sat)，其值接近正负电 源电压。
+Uo(sa际特性
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在半导体制造工艺的基础上，把整个电路中的元器件 制作在一块硅基片上，构成特定功能的电子电路，称为 集成电路(英文简称IC)。集成电路的体积很小，但性能 却很好。自1959年世界上第一块集成电路问世至今，只 不过才经历了四十来年时间，但它已深入到工农业、日 常生活及科技领域的相当多产品中。例如在导弹、卫星、 战车、舰船、飞机等军事装备中；在数控机床、仪器仪 表等工业设备中；在通信技术和计算机中；在音响、电 视、录象、洗衣机、电冰箱、空调等家用电器中都采用 了集成电路。
第九章 集成运算放大器
第一节 集成运算放大器 第二节 放大电路中的负反馈 第三节 基本运算电路 第四节 集成运放用于信号处理 第五节 直流稳压电源
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本章要求：
1. 理解集成运算放大器的结构和特点； 2. 理解放大电路中的负反馈以及负反馈对放大电路
性能的影响； 3. 了解基本运算电路的结构和特点； 4. 了解集成运算放大器在信号处理中的运用； 5. 理解稳压电源的结构，了解三端稳压电路的应用。