集成运放基础知识
集成运放基本概念
集成运放基本概念引言集成运放(Operational Amplifiers,简称为Op Amps)是一种重要的电子元件,广泛应用于模拟电路、信号处理、滤波、放大和计算等领域。
本文将介绍集成运放的基本概念,包括定义、特性、工作原理和常见应用。
定义集成运放是一种具有非常高的电压增益、宽带宽和差模输入阻抗的放大器。
它由多个晶体管和被动元件(如电阻和电容等)组成,通常采用芯片封装形式。
基本特性集成运放具有以下几个基本特性:1. 高增益集成运放的电压增益非常高(一般可达105-106之间),可将微弱的输入信号放大到较大的输出信号。
2. 宽带宽集成运放具有较宽的频带宽度,可放大较高频率的信号。
常见的集成运放的带宽在几十kHz到几百MHz之间。
3. 差模输入阻抗高差模输入阻抗是指集成运放对差模输入信号的接受能力,其值一般在几十兆欧姆到几百兆欧姆之间。
高差模输入阻抗可避免输入信号被影响和干扰。
4. 共模抑制比高共模抑制比是指集成运放对共模输入信号的抵抗能力,其值一般在几十分贝到几百分贝之间。
高共模抑制比可消除共模信号的影响,提高信号质量。
5. 输入和输出阻抗低输入和输出阻抗是指集成运放对输入和输出信号的阻碍程度,其值一般在几欧姆到几百欧姆之间。
低输入和输出阻抗可实现有效的信号耦合和传输。
工作原理集成运放的工作原理基于电流和电压的线性关系。
它接收输入信号并放大,然后将放大后的信号输出。
其基本工作原理如下:1.输入阶段:集成运放的输入阶段通常由差模输入对组成,一个对是非反相输入端,另一个对是反相输入端。
输入阶段将输入信号分别送入两对输入端。
2.差模输入放大:输入阶段的两对输入端把输入信号转换成差模信号。
差模输入信号经过放大器放大后,再次转换为单端信号传递给输出阶段。
3.输出阶段:输出阶段会将差模信号转换为单端输出信号,经过放大后输出。
输出阶段通常使用一个功放级或者输出级来实现。
集成运放的内部结构和指标会对其工作性能产生重要影响,如输入端偏置电压、共模范围、功率消耗、失调电流等。
集成运放的结构工作原理和主要参数
加法运算电路
将多个输入信号通过电阻分压后,分别 加到集成运放的反相和同相输入端,输 出信号为各输入信号的代数和。
应用领域探讨及前景展望
01
02
03
04
05
模拟信号处理
数字化接口电路 传感器信号处理 自动控制系统
新能源与节能环 保领域
防止输出级过载或短路。
偏置电路与保护电路
偏置电路
为各级放大电路提供合适的静态工作 点。
保护电路
包括过流保护、过热保护等,确保集 成运放在异常情况下不被损坏。
Part
03
工作原理
差分放大原理
差分放大器的输入
集成运放通常包含两个输入端,分别为同相输入端和反相 输入端。当信号分别加在两个输入端时,会在输出端产生 差分放大效果。
Part
06
案例分析:典型集成运放电路 设计与应用
典型电路设计实例分析
反相比例运算电路
输入信号通过电阻分压后,经过集成运 放的反相输入端,输出信号与输入信号 成比例关系,实现放大或缩小功能。
减法运算电路
将两个输入信号分别加到集成运 放的反相和同相输入端,输出信 号为两输入信号的差。
同相比例运算电路
输入级
提供高输入阻抗,减小信 号源内阻对放大器性能的 影响。
中间级
输出级
提供低输出阻抗,增大带 负载能力。
主要进行电压放大,提高 放大器的电压放大倍数。
应用领域及重要性
应用领域
集成运放广泛应用于模拟信号运 算、信号处理、波形产生和变换 等电路中,是模拟电子线路中最 重要的单元电路之一。
重要性
运算放大器学习的12个基础知识点
运算放大器学习的12个基础知识点一、一般反相/同相放大电路中都会有一个平衡电阻,这个平衡电阻的作用是什么?1、为芯片内部的晶体管提供一个合适的静态偏置,芯片内部的电路通常都是直接耦合的,它能够自动调节静态工作点。
但是,如果某个输入引脚被直接接到了电源或者地,它的自动调节功能就不正常了。
因为芯片内部的晶体管无法抬高地线的电压,也无法拉低电源的电压,这就导致芯片不能满足虚短、虚断的条件,电路需要另外分析。
2、消除静态基极电流对输出电压的影响,大小应与两输入端外界直流通路的等效电阻值平衡,这也是其得名的原因。
二、同相比例运算放大器,在反馈电阻上并一个电容的作用是什么?1、反馈电阻并电容形成一个高通滤波器, 局部高频率放大特别厉害。
2、防止自激。
三、运算放大器同相放大电路如果不接平衡电阻有什么后果?烧毁运算放大器,有可能损坏运放,电阻能起到分压的作用。
四、在运算放大器输入端上拉电容,下拉电阻能起到什么作用?是为了获得正反馈和负反馈,这要看具体连接,比如我把现在输入电压信号,输出电压信号,再在输出端取出一根线连到输入段。
那么由于上面的那个电阻,部分输出信号通过该电阻后获得一个电压值,对输入的电压进行分流,使得输入电压变小,这就是一个负反馈。
因为信号源输出的信号总是不变的,通过负反馈可以对输出的信号进行矫正。
五、运算放大器接成积分器,在积分电容的两端并联电阻RF的作用是什么?用于防止输出电压失控。
六、为什么一般都在运算放大器输入端串联电阻和电容?如果你非常熟悉运算放大器的内部电路的话,你就会知道,不论什么运算放大器都是由几个晶体管或是mos管组成。
在没有外接元件的情况下,运算放大器就是个比较器,同相端电压高的时候,会输出近似于正电压的电平,反之也一样。
但这样运放似乎没有什么太大的用处,只有在外接电路的时候,构成反馈形式,才会使运放有放大功能。
七、运算放大器同相放大电路如果平衡电阻不对有什么后果?1、同相反相端不平衡,输入为0时也会有输出,输入信号时输出值总比理论输出值大或小一个固定的数。
4.1集成运放的基础知识
4.1 集成运放的基础知识
集成运放
模拟集成电路的一种,是一种高电压放 大倍数(几万至几千万倍)的多级直接耦合放 大器。由于它最初是作运算、放大使用,因此 称为集成运算放大器。
集成运放的外形封装
集成运放从外型上看有直插式、圆壳式、 扁平式。
4.1 集成运放的基础知识
1 1 21 3 4
21 3
4
1
21 3
4
a) 园壳式
b) 双列直插式
c) 扁平式
d) 单列直插式
图 集成电路的外形
4.1 集成运放的基础知识
集成运放的电路符号
集成运放的电路图形符号如图所示,图中 “ ”表示运算放大器,“∞”表示开环增益 极高。它有两个输入端,标“+”的为同相输 入端,标“-”的为反相输入端。
反相输入端 同相输入端 集成运放的图形符号
集成运算放大器全篇
习题判16
七、 微分器
iF R
i1 C ui
R2
– +
+
u–= u+= 0
uo
若输入: ui sin t
ui
则:uo RC cost RC sin(t 90 ) 0 uo
0
iF
uo R
i1
C
dui dt
i1 iF
uo
RC
dui dt
t t 习题判19
微分是积分的逆运算。因此,只要将积分运算电路 中R和C的位置互换,就能形成微分器基本电路。如果 说,积分电路能够延缓信号的传输,那么微分电路则能 加快信号的传输过程,微分器又称D调节器。
(2)无调零引出端的运放调零。有些运放是不设调零引出端 的,特别是四运放或双运放等因引脚有限,一般都省掉调零端。 用作电压比较器的运放,无需调零;用作弱信号处理的线性电 路,需要通过一个附加电路,引入一个补偿电压,抵消失调参 数的影响,几种附加的调零电路如图1-14所示。 调零电路的接人对信号的传输关系应无影响,故图l-14a和图l14b加入了限流电阻R3,R3的阻值要求比R1大数十倍,若R1 =10 kΩ, R3可取200 kΩ。图l-14c和图l-14d为不用调零电源 (+U和-U)的调零电路,通过调节电位器RP,可以改变输入偏置 电流的大小,以调整电消振措施 1)区分内外补偿。从产品手册或产品说明书上可查到补偿方法, 如F007型运放往往把消振用的RC元件制作在运放内部。大部分 没有外接相位补偿(校正)端子的运放,均列出补偿用RC元件 的参考数值,按厂家提供的参数,一般均能消除自激。 2)补偿电容与带宽的关系。有时按厂家提供的RC参数不能完全 消除自激。此时若加大补偿电容的容量,可以消除自激。对于 交流放大器,则必须注意补偿元件对频带的影响,不应取过大 的电容值,要选取适当的电容值,使之既能消除振荡,又能保 持一定的频带宽度。此外,对应不同的闭环增益,所需的补偿 电容和补偿电阻也不同。在选取补偿元件时,可以按以下原则 掌握:在消除自激的前提下,尽可能使用容量小的补偿电容和 阻值大的补偿电阻。
集成运算放大器的基础知识-图解
1、接线正确 2、元件成型规则、排列整齐 3、焊点无毛糙,无漏焊、虚焊 4、调试成功,LED1、LED2能正常报警 5、会使用万用表、示波器进行测量 6、按规定进行操作,安全文明生产
以上有不当之处,请大家给与批评指正, 谢谢大家!
24
当 Rf 0
或 R1 ,
u0 ui (6-6)
称为电压跟随器,电路如图6-9所示。
R2 + uI -
-
+
+
+
uo
-
图6-9 电压跟随器
6.2.1集成运算放大器的线性应用
2.其他几种运算
集成运放其它几种运算应用如表6-2所示,用“虚短”“虚断”概念, 同样可分析出结论.
6.2.1集成运算放大器的线性应用
数为无穷大。
图6-5 理想集成放大器的 图形符号
6.1.2理想集成运放
2理想集成运放工作特性
U O(sat ) uo
O
uI
非线性区
U O(sat ) 非线性区
线性区
实际集成运放
uo U O(sat )
O
uI
U O(sat )
理想集成运放
图6-6 集成运放的电压传输特性
6.1.2理想集成运放
压为UFM
=2.3V,取工作电流为IF 2
=12mA,则
R24=
VCC UF 2 (13 2.3)V 0.624K
Ω
IF 2
12mA
取R24=680Ω。 R21、R22由下式估算: R21 10V UT1 2.5V
R21 R22
取R21=10.0KΩ,则R22=30.0 KΩ。
2. 电路安装
6.2集成运算放大器的应用
集成运放的基础知识共114页文档
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡,喝起来是苦涩的,回味起来却有 久久不会退去的余香。
集成运放的基础知识4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美,我宁愿选择无悔,不管来生多么美丽,我不愿失 去今生对你的记忆,我不求天长地久的美景,我只要生生世世的轮 回里有你。
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集成运算放大器基础知识概论
集成运算放大器基础知识目前广泛应用的电压型集成运算放大器是一种高放大倍数的直接耦合放大器。
在该集成电路的输入与输出之间接入不同的反馈网络,可实现不同用途的电路,例如利用集成运算放大器可非常方便的完成信号放大、信号运算(加、减、乘、除、对数、反对数、平方、开方等)、信号的处理(滤波、调制)以及波形的产生和变换。
集成运算放大器的种类非常多,可适用于不同的场合。
3.2.1 集成运算放大器的分类按照集成运算放大器的参数来分,集成运算放大器可分为如下几类。
1.通用型运算放大器通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。
这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用。
例μA741(单运放)、LM358(双运放)、LM324(四运放)及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。
它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。
2.高阻型运算放大器这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般r id>(109~1012)Ω,I IB为几皮安到几十皮安。
实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级。
用FET作输入级,不仅输入阻抗高,输入偏置电流低,而且具有高速、宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大。
常见的集成器件有LF356、LF355、LF347(四运放)及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。
3.低温漂型运算放大器在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。
低温漂型运算放大器就是为此而设计的。
目前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP-07、OP-27、AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。
4.高速型运算放大器在快速A/D和D/A转换器、视频放大器中,要求集成运算放大器的转换速率S R一定要高,单位增益带宽BW G一定要足够大,像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。
集成运算放大电路全篇
Y0 Y1 Y2 Y3 B
注:式中Aod为差模开环放大倍数。
二、 集成运放中的电流源电 路
4.2.1 基本电流源电路
一、镜像电流源
+VCC
IR
B IC0
T0
R 2IB
A
IB0
IB1
IC1 T1
UBE0= UBE1, β0=β1=β, IC0=IC1=IC= βIB , IC1为输出电流, IR为基准电流。
基准电流表达式:
IR
用
uP
集成运放组成方框图:
输入级
uN
中间级
输出级 uO
偏置电路
1) 输入级 又称前置级,常为双输入高性能差分放大电路(高Ri 、大Ad、 大KCMR、静态电流小)。输入级的好坏直接影响着集成运放的大多数性能 参数。
2) 中间级 主放大器,使集成运放具有较强的放大能力,多采用共射 (或共源)放大电路。放大管经常采用复合管,以恒流源做集电极负载。
R`3
C`1 R`3
2.1k
2.1k
R`5 240k
C`1
R`4 25k
R`5 240k
- +
R7 100k
-∞ A3
(以下电路同上,仅C1、C2 值不同,电路从略)
图5.6 十五段优质均衡器
(2) 当R4的滑动触头移到最左边时,其电路如图8.7(a)所示。
C1
R3
R3
C2 R5
R4 R5
-∞
R6
B点的电流方程为:
IR
IB2
IC
IC2
1 2
IC2
2
2
2 2
2
I
C
2
IC2
(1
高三集成运算电路知识点
高三集成运算电路知识点集成运算电路是电子科学与技术中的重要组成部分,广泛应用于信号处理、自动控制等领域。
在高三阶段,学习集成运算电路的知识是非常重要的。
下面将介绍一些高三阶段常见的集成运算电路知识点。
一、集成运算放大器集成运算放大器(Operational Amplifier,简称OP-AMP)是集成电路中最重要的一类元件。
它具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点。
常见的集成运算放大器有AD741、LM358等。
1. 差分放大器差分放大器是集成运算放大器最常用的电路配置之一。
它具有两个输入端和一个输出端,用于放大两个输入信号的差值。
差分放大器可以通过调节输入电阻和反馈电阻的比例来调节放大倍数。
2. 反馈电路反馈电路是集成运算放大器中常用的一种电路组成方式。
通过将部分输出信号反馈到输入端,可以改变电路的增益、频率响应等特性。
常见的反馈电路有电压反馈、电流反馈和混合反馈等。
3. 运算放大器的频率响应集成运算放大器的频率响应是指在不同频率下输出信号的变化情况。
因为集成运算放大器具有内部补偿电容,所以在高频率下其增益会有所下降。
为了满足不同频率下的应用需求,可以根据实际情况选择合适的运算放大器。
二、比较器比较器是一种将输入信号与参考电压进行比较,并输出相应结果的电路。
常见的比较器有LM311、LM393等。
比较器可以用于模拟电压比较、数字电平判断等应用。
1. 开环比较器开环比较器是指将输入信号直接与参考电压比较的比较器电路。
它可以通过调节反馈电阻的比例来改变输出电平的阈值。
2. 有限增益比较器有限增益比较器是在开环比较器的基础上加入了电压放大器,以提高比较器的灵敏度和电平阈值的可调范围。
三、积分器积分器是一种将输入信号进行积分运算后输出的电路。
它可用于模拟电子滤波器、信号调制等领域。
1. 基本积分器基本积分器是指将输入信号经过电容电压积分后输出的电路。
通过调节电容和电阻的数值可以改变积分器的时间常数。
集成运算放大器的主要知识点
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THANKS!
大学生活即将结束,在此,我要感谢所有老师和一起成长的同学,是你们 大学生涯给予了极大的帮助。本论文能够顺利完成,要特别感谢我的导师
感谢您的耐心指导,您辛苦了!
建立时间:这是指运放达到稳定输出所需的时间。建立时间对于需要快
集成运算放大器的主要知识点
压摆率:这是指运放在大信号输入时的最大 输出电压变化率。压摆率决定了运放在大信 号应用中的性能
输入阻抗:这是指运放在输入端的电阻抗。 输入阻抗通常很高,可以与传感器等低阻抗 电路直接连接
电源抑制比:这是指运放在电源电压变化时 保持稳定性能的能力。电源抑制比越高,电 源电压变化对运放性能的影响越小
放大级:这一级通常包含一个或多个放大器,用于将差分输入级的微小 。放大级的输出是整个运放的输出信号
集成运算放器的主要知识点
以上就是集成运算放大器的主要知识点。理解和掌握这些知识点有助于深 电子元件的性能和应用 除了上述提到的知识点,集成运算放大器还有一些重要的特性需要理解
频率响应:这是指运放在不同频率下的增益和相位响应。运放的频率响 部电路的RC时间常数决定
集成运算放大器的主要知识点
目录
集成运算放大器的主要知识点
集成运算放大器(通常简称为运放)是一种集成电路,它包含三个基本组成 级、放大级和输出级。以下是对这些组成部分的详细解释
差分输入级:这是运放的两个输入端,通常称为"非反向输入端"(同 反向输入端"(反相输入端)。这两个输入端之间的电压差异是运放的
失调电压漂移:这是指运放在温度变化时失
最大功耗:这是指运放 功耗。超过这个功耗可 降
共模抑制比:这是指运 的共模干扰抑制能力。 放在存在共模干扰时性
西南民族大学集成电路第1章集成运放的基础知识
差模电压增益: 共模电压增益: 总输出电压:
uo = uod uoc Aud uid Auc uic
1 u ic = (u i1 u i2 ) u i1 u i2 2 uod Aud = uid uoc Auc = uic
第1章 集成运放的基础知识
u i1 Rc
+VCC Rc
uo1
T1
uo2
T2 Re ui2
_
VCC
Auc 0
体现对共模信号的 抑止作用
共模半等效电路 b Ib + rbe
第1章 集成运放的基础知识
+VCC Rc
集成电路
第1章 集成运放的基础知识
期末总评成绩
期末考试成绩 70% 平时成绩 30%
集成电路原理及应用
1 集成运放的基础知识 2 模拟集成电路的线性应用 3 模拟集成电路的非线性应用 4 集成变换器及其应用 5 集成信号发生器 6 集成有源滤波器
第1章 集成运放的基础知识
第1章 集成运放的基础知识
第1章 集成运放的基础知识 1.1 集成运放的基本组成电路 1.2 集成运放的基本构成和表示符号 1.3 集成运放的主要参数和分类 1.4 集成运放的等效模型 1.5 实际运放与理想运放的误差 1.6 运放电路的稳定性及其判断 1.7 集成运放的相位补偿技术
第1章 集成运放的基础知识
1.1 集成运放的基本组成电路
差模输出电阻
RbR
u i1
Rc
b
Rc
uo12RL uo2
T1 Re T2
Rb
ui2
Rb
Rod 2 Rc
_
VCC
集成运放电路基础知识
一、通用型集成运放(Operational Amplifier)的组成 1. 模拟集成电路的特点
1) 直接耦合: 采用差分电路形式,元件相对误差小;
2) 大电阻用恒流源代替,大电容外接; 3) 二极管用三极管代替(B、C 极接在一起); 4) 高增益、高输入电阻、低输出电阻。
2. 组成方框图
8)最大共模输入电压 UICM 共模输入 U IC 过大,K CMR下降 9) 最大输出电压幅度 UOPP CF741 为 13 V
输出级为 OCL 电路
一般比电源电压小一个 UCE(sat) 如电源电压 15 V,U OPP 为 13 14 V
五、集成运放使用注意事项
1. 集成运放的封装和引脚排列 封装形式: 金属圆形、双列直插式、扁平式 封装材料: 陶瓷、金属、塑料 例: 塑封双列直插式(DIP)CF741
u+ < u –时, uo= –UOmax
四、集成电路器件命名及主要性能指标 1. 国标 GB-3430-82 对集成电路的规定
第一部分
第二部分
字母 符号国标
符 号
意义
字母 器件类型
符 号
意义
第三 部分 数字 品种
第四部分
字母 工作条件
符 号
意义
第五部分
字母 封装
符 号
意义
C中 国 制 造
T H E C F
几十欧 几百欧 6) 共模抑制比 KCMR
KCMR 20lg Aud (dB) > 80 dB Auc
7) 最大差模输入电压 UIdM 当 UId 过大时,反偏的 PN 结可能因反压过大而被击穿。
NPN 管
UIdM = 5 V
横向 PNP 管 UIdM = 30 V
《集成运放》课件
集成运放的电路实现
集成运放的内部电路图包括差动放大器、级联放大器和输出放大器等部分。 集成运放的引脚及功能有正输入端、负输入端、输出端、电源引脚和参考电压引脚等。 在电路设计中,通过合理设计反馈电路,可以控制集成运放的放大倍数、频率响应和稳定性。
集成运放应用实例
比较器电路设计:使用集成运放实现信号的比较和判断,常用于开关控制和传感器应用。 运算放大器电路设计:集成运放作为核心部件,实现了模拟电路中的加法、减法、乘法和除法等基本运算。 滤波器电路设计:通过集成运放结合电容和电感等元件,实现对信号频率的选择性放大或抑制。
《集成运放》PPT课件
什么是集成运放
集成运放是一种高度集成的电子器件,集成了运算放大器功能的集成电路。 它在电子系统设计中起着重要的作用。
集成运放广泛应用于模拟电路、信号处理和测量领域,能够实现信号放大、 滤波、比较和运算等多种功能。
根据应用需求的不同,集成运放可以分为不同的类型,如低功耗运放、高速 运放和精密运放。
不同类型集成运放的区别:根据应用需求选择适合的类型,如低功耗、高速 或精密运放。
集成运放的性能等。
集成运放的应用注意事项:在设计中要注意信号电平、电源电压和负载特性 等因素的合理选取和匹配。
总结
集成运放具有优点和局限性。它提供了高度集成的运算放大器功能,简化了电路设计和制造工艺。 未来,集成运放的发展趋势是向更高性能、更低功耗和更小尺寸方向发展。 以上是本PPT课件的大纲,包含集成运放的基本概念、电路实现、应用实例、常见问题与解决方法以及选型及 应用注意事项。欢迎大家观看学习!
集成运放常见问题与解决方法
集成运放的电压偏移问题:通过调整电源电压、使用补偿电路或选择零漂较 小的运放来解决。
二、集成运放的基本知识
成运放的开环差模 电压增益通常很高, 故ab很陡
ad段:负 饱和区
Uom:最大 输出电压
4、集成运放的使用保护措施 (1)输入保护 当集成运放的共模或差模输入电压过大时,会造成器件性 能变差甚至损坏。 电路用于同相输入时 对共模信号过大的限 幅保护 电路用于反相输入 时对差模信号过大 时的限幅保护。
利用其对称性可以提高整个电路的共模 一般由电压跟 随器或互补电 抑制比和其他方面的性能 压跟随器组成 提高电压增益
集成运放的内部组成框图 为各级提供合 适的电流
3、集成运放的电压传输特性 集成运放的电压传输特性,是指开环下的输出电压(UO)与差 模输入电压(UID=U+-U-)之间的对应关 系。 bc段:正饱 和区 ab段:性性区,由于集
(2)集成运放的引脚功能
2、CF747型双运放
3、CF324型单电源四运放
集成运放的输入保护电路
利用稳压管VZ 将输出电压 集成运放的使用保护措施 限制在稳压管的正、负稳压 值范围内,以免后级电路的 (2)输出保护 高电压“袭击”集成运放的 内部器件
集成运放的输出过电压保护电路
集成运放的使用保护措施 (3)电源极性保护
集成运放的电源极性保护电路
5、集成电ห้องสมุดไป่ตู้的产品种类
集成运放
在图16.2中,根据集成运放工作于线性区时有“虚短”和“虚断”的特点, 可以得到:
i+=i-=0,u+=u-
而且: u-=u+=u1
R1 故:u R R uo 1 F
电工 电 子 技 术基础
由以上二式可得:
R1 uo u1 R1 RF
uo R Auf 1 F uI R1
R R R uo F ui1 F ui2 F ui3 R12 R13 R11
当R11=R12=R13=R1时, 上式可写为: uo
又当:R1=RF时,上式就成为:
uo (ui1 ui2 ui3)
电工 电 子 技 术基础
电路实现了几个输入量的加法运算。 由计算结果上式可知,加法运算电路的结果也与集成运放器件本身的参数 无关,只要各个电阻的阻值足够精确,就可保证加法运算的精度和稳定 性。 R2是平衡电阻,应保证R2=R11//R12//R13//RF 若在同相输入端增加若干个输入电路,则可构成同相加法运算电路,如图 16.5所示,Rf与R1引入了串联电压负反馈,所以集成运放工作在线性区。
16 二阶有源低通滤波器
②有源高通滤波器 有源高通滤波器如图16.17所示,(a)为同相输入式;(b)为反相输入式。
电工 电 子 技 术基础
图16.17有源高通滤波器
实验给出有源高通滤波器的幅频特性如图16.18(b)所示。
图16.18 有源高通滤波器的幅频特性
与有源低通滤波器相似,一阶电路在低频处衰减太慢,为此可再增加一级 RC网络,组成二阶有源高通滤波器,使其幅频特性更接近于理想特性,有 源高通滤波器的理想幅频特性如图16.18(a)所示。二阶有源高通滤波器 如图16.19所示。
【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。
集成运放的基础知识.
器的输入失调电压。
2018年11月9日星期五
集成电路原理及应用
能源工程学院
10
对差动放大器,当差动输出电压为零时,应有
Uo = Uo1 - Uo2 = Ic1 Rc1 - Ic2 Rc2 = 0
引起差动放大器输出电压 不平衡的因素有三个 :
①VT1、VT2的UBE相同时,它 们的射极电流不相等。是由 于VT1、VT2的反向饱和电流 Is1、Is2不匹配的结果。
rbe
利用三极管恒流源来
代替集电极负载电阻。
图1-1-13 有源集电极 负载放大器
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2. 有源负载差动放大电路 VT3、VT4组成镜像恒流源。 它们的集电极电位均可以浮 动,所以Ic3、Ic4均可变化, 但始终保持相等。 常由VT4集电极输出,rCE4 作为差动放大器的负载, 由于rCE4很高,所以差动放 大器增益也很高。
引起Ios的原因是: ①晶体管的b不对称,使基极注入电流产生偏差; ②集电极负载电阻不对称,引起输出电压偏差。
为使这些偏差等于零,差分对管 的基极注入电流将发生偏差。
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Δβ ΔRc Ios的表示式为 I os = I B ( ) β Rc
Io = Ir
b1≈b2
1 2 1 b1 (1 b 3 )
• 与基本电路相比,此处b 的 变化对Io的影响要小得多。
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图1-1-10 减小β对Io 影响的恒流源
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(2)Io与Ir不同比例的恒流源 当VT1、VT2中电流是同 数量级时,其UBE可认为 近似相等,故有(假设三 极管的b足够大):
集成运放基础知识_电子工程师必备——九大系统电路识图宝典_[共5页]
4.选频电路分析 电路中的选频电路由 L2 和 C4 构成,这是 一个 LC 并联谐振电路,设谐振频率信号为 f0。 在谐振时该电路的阻抗最大,即 T1 次级线圈 的阻抗为最大。 VT1 的 集 电 极 负 载 是 L1 抽 头 以 上 线 圈, VT2 的集电极负载是 L1 抽头以下线圈,L1 与 L2 构成一个变压器。 由 于 L2 在 频 率 为 f0 时 的 阻 抗 最 大, 这 样 L1 在频率为 f0 时的阻抗也为最大,即 VT1 和 VT2 的集电极负载阻抗在频率为 f0 时最大, VT1 和 VT2 的放大倍数为最大,所以这一振荡 器电路放大和振荡频率为 f0 的信号,这样从 L2 抽头输出的振荡信号频率为 f0。
图 6-28 集成运放电路实物图
(3) L1 的 抽 头 是 中 心 抽 头, 这 样 VT1 和 VT2 的集电极负载阻抗才相等。
集成运算放大器是制作在硅芯片上的一个 完整的多级直流放大器,目前大量使用的运算 放大器为集成运算放大器,它又称固体组件运 算放大器,简称集成运放。现在集成运放广泛 用于信号放大、振荡、检测、变换等方面。
6.6 集成运放振荡器
电路分析提示
关于这一振荡器电路分析还说明以下 两点。
(1)R2 和 R3 分 别 是 VT1 和 VT2 的 发射极直流和交流负反馈电阻,能够稳定 振荡器电路的工作,改善振荡器的输出信 号波形,减小了输出信号失真。
(2) 电 容 C3 接 在 VT1 和 VT2 基 极 之间,可以改善振荡信号正、负半周信号 的对称性,也就是改善了振荡信号的失真。
(3)开环增益大。这种放大器没有加 入负反馈前的开环增益很大,一般为 60 ~ 140dB,工作不稳定,稍有干扰就输出很
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集成运放基础知识
一、集成运放有四部分组成:1、输入级,2、中间级,3、输出级,4、偏置电路。
电压传输特性,
在线性区时,Uo=F(U+ - U-),其中F查阅每个片子的相关资料,一般工作在放大区时,要求输入间的差值不能太大,输出最大电压为Uom。
在非线性区,输出为Uom或者为-Uom。
二、运放的频率响应
由于放大电路中偶合电容的存在,会使频率比较低的信号通不过,造成输出影响。
由于半导体级间电容的存在,会使高频率的信号减小,造成输出影响,所以在选择运放时候,一定要知道输入信号的频率,是否在运放工作的频率范围内。
三、运放的反馈
反馈有正反馈和负反馈,正反馈使净输入量增加,负反馈使净输入量减小。
一定要注意反馈是影响净输入量的。
同时还要利用运放的公式,进行判断是正反馈还是负反馈。
一般运放电路中常常引用负反馈,这可以稳定放大倍数,。