第5章 集成运算放大器第3版

第5章集成运算放大器

5.1 集成运放的基本组成

5.2 集成运放的基本特性

5.3 放大电路中的负反馈

5.4 集成运放在模拟信号运算方面的应用5.5 集成运放在幅值比较方面的应用

*5.6 应用举例

5.1 集成运放的基本组成

5.1.1 概述

5.1.2 集成运放的输入级电路——差分放大

电路

5.1.3 集成运放的输出级电路——互补对称

电路

5.1.4 集成运放的图形符号和信号输入方式

5.1.1 概述

集成运放是一种具有很高的电压放大倍数，性能优越，集成化的多级放大器。

类型：通用型、专用型

集成运放的基本组成框图

输入级-

+

u o 中间级输出级

偏置电路

u-u+

☐输入级

☐中间级

☐输出级

☐偏置电路

多级放大器的耦合方式：阻容耦合

变压器耦合

直接耦合

5.1.2 集成运放的输入级电路

——差分放大电路

-+

+U CC

E

U Z ---+-+

u i1

u i2u i

-U EE

-+D Z

i C3

u o1u o2++T 3

T 2

T 1

R C

R C

R 1

R L +u o -i B3B 3R 2

电路特点：对称；双湍输

入，双湍输出。

1.静态分析

120

i i u u ==12,B B I I =12,C C I I =12

C C u u =120

o C C u u u =-=温度变化引起的漂移

12,B B i i ''=12,C C i i ''=12

C C u u ''=120o

C C u u u '''=-=

2.动态分析

差模信号输入

差模信号——12,

i i u u =-大小相同，极性相反。

12i i u u 与111222

,i b c i b c u i i u i i →→、、11b c i i 、分别与22b c i i 、大小相同，方向相反；

12o o u u 与大小相同，极性相反。

12o o o u u u =-故 ，有输出电压，具有放大作用。

记差模放大倍数为d

A -++U CC

E

U Z --

-+-

+

u i1

u i2

u i

-U EE

-+D Z

i C3

u o1u o2++T 3

T 2

T 1

R C

R C

R 1

R L +u o -i B3B 3R 2

共模信号输入

共模信号——12

i i u u =12i i u u 与大小和极性均相同。

理想情况——电路完全对称

0o u =——无放大作用实际电路，0,o u ≠但很小。c

A 共模抑制比

1

d CMR

c

A K A =记共模放大倍数为-+

+U CC

E

U Z ---+-+

u i1u i2u i

-U EE

-+D Z

i C3

u o1u o2++T 3

T 2

T 1

R C

R C

R 1

R L +u o -i B3B 3R 2

差分放大电路的输入—输出方式：

☐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。

5.1.3 集成运放的输出级电路

——互补对称电路

-++U CC

-+-+u i -U CC

T 2T 1R 1

R 2

R L

E D 1

D 2

a

b

+

-u o U

B E 1

U B E

2

静态时，0

E U =i u 1T 动态时，在正半周，

导通，21T T 导通、截止，电流回路：1CC L o U T R u →→⇒正半周

在负半周，

i u 2T 截止，

电流回路：

2CC L o U R T u →→⇒－负半周

5.1.4 集成运放的图形符号和信号输入方式

☐图形符号

△

_

+

u -u +

+

IN_

IN +

A 0OUT

u O

IN -IN +OUT ——反相输入端——同相输入端——输出端

信号传递方向——输入端→输出端☐信号输入方式：

反相输入方式；同相输入方式；差分输入方式。

5.2 集成运放的基本特性

5.2.1 集成运放的主要参数

5.2.2 集成运放的电压传输特性和电路模型5.2.3 集成运放的理想特性