7.1 理想运放的概念

第一节
理想运放的概念
第一节 理想运放的概念
什么是理想运放 理想运放工作在线性区时的特点 理想运放工作在非线性区时的特点
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第一节
理想运放的概念
一、 什么是理想运放
开环差模电压增益 Aod = ∞
差模输入电阻 Rid = ∞
所谓理想运放,就是将集成运放的各项技术指标理想化：
输出电阻 ro = 0
1. 理想运放输出电压uo的值只有两种可能： uo = + Uopp 当 u +> u -
uo = - Uopp 当 u+ < u不再存在虚短现象
判断工作区的方法：
处于深度负反馈的集 成运放工作在线性区； 2. 理想运放的输入电流等于零。非线性区的集成运放 要么工作在开环状态， i+ = i虚断 要么处于正反馈状态。
将实际的集成运放视为理想运放带来的误差，
在工程上是允许的。 在分析运放应用电路的工作原理和输入输出关系时， 运用理想运放的概念，有利于抓住事物的本质， 忽略次要因素，简化分析的过程。
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理想运放的概念
在各种不同的应用电路中，集成运放的工作范围可能 有两种情况：工作在线性区或工作在非线性区。 当工作在线性区时，集成运放的输出电压与其两个输 入端的电压之间存在着线性放大关系，即
uO
集成运放的电压和电流
uO = Aod （ u+ - u- ）
1. 理想运放的差模输入电压等于零。(由Aod = ∞得出) u+ = ui+ = i- = 0
虚短
2. 理想运放的输入电流等于零。（由Rid = ∞得出）
虚断
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理想运放的概念
三、理想运放工作在非线性区时的特点
uo ≠ Aod （ u+ - u- ）
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理想运放的概念
[例7.1.1] 下图中运放为理想运放，列出输入、输出 关系式。 iF iI = i F RF iI i
uI
-
R1
uu+
-
i+
R
+
Aod
uO
u+ = u- = 0
uI - uR1 = u- - uO
RF
uI - uO = RF R1
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uO = –
RF R1
uI
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u+ ui+ i-
+ -
Aod
uO
uO Aod ( u+ u- )
集成运放的电压和电流
当工作在非线性区时，集成运放的输出、输入信号之 间将不满足关系式： u A ( u u )
O od + 4
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理想运放的概念
二、理想运放工作在线性区时的特点
u+ i+
+
u-
i-
-
Aod
共模抑制比 KCMR = ∞ 输入失调电压 UIo 及其温漂 α U I O 为零 输入失调电流 IIo 及其温漂α I I O为零 输入偏置电流 IIB =0 - 3dB 带宽 fH = ∞ 等等。
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理想运放的概念
实际的集成运放不可能达到上述理想化的技术指标。
但一般情况下，在分析集成运放的应用电路时，