集成运放的结构 工作原理和主要参数
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741典型值 106dB 2M 100 90dB 1mV µV/ºC 20nA nA /ºC ±13V ±30V 10Hz 0.5V/ µs
理想值 0 0 0 0 0
§7-3 理想的集成运算放大器
一、理想运放的技术指标 二、集成运放的传输特性 三、理想运放工作在线性区的特点 四、理想运放工作在非线性区的特点
§7-1 集成运放的特点和及典型运放简介 一、 集成运放的特点
1、采用直接耦合方式，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、用有源器件代替无源元件，如用晶体管代替占面积大的 大电阻，三极管当二极管用等。
3、利用纵向NPN管β值较大、横向PNP管的耐压比较高的特 点，接成复合管的组态，形成性能优良的各种放大电路。
四、集成运放电路简介--LM741
①正常工作时，T15、T21处于截止状态。当电流 过大时，R9、R10的压降增大，T15、T21导通。 ②T15导通后，对T14的基极产生分流作用，限制 T14的电流，保护T14。
③T21导通后，使T23、T22导通，使T16的基极电 位降低，使T24的基极电位升高，导致T20趋于截 止，因而限制T20的电流，保护T20。
u u
u+ +
uO
u-
A
-
运放的两输入端电位相等，如同将两点短路一样，但实
际上并未真正被短路，将这种现象称为“虚短 ”。
实际运放AOd越大，将输入端视为“虚短” 带来的误差越小。
2、理想运放的输入电流等于零——“虚断”
由于理想运放rid=，因此两输入端均没有电流。
i i 0
i+ +
uO
A
i- -
一、理想运放的技术指标
理想运放——将各项技术指标理想化的集成运放。
AOd Rid RO KCMR IIB IIO UIO BW 0 0 0 0
零点漂移
0
二、 集成运放的电压传输特性
uO
1、线性区
UOH
当差模输入信号较小时，输出
与输入是线性的关系。
uO AOd (u u )
线性范围很小，一般不超过0.1mV. 2、非线性区 若差模输入超出其线性范围时， 会导致运放内部的某些晶体管饱
四、集成运放电路简介--LM741
T16~T17组成复合管共射放大 电路，T13B作为有源负载， 交流电阻很大，所以本级可以 获得很高的电压增益，同时具 有较高的输入电阻。 电容CC用于相位补偿（密勒） 补偿，避免电路产生自激振荡。
四、集成运放电路简介--LM741
①T14~T20组成互补推挽输出电路。 ②T19作二极管用，与T18、R8组成 UBE倍增电路，使电路工作在甲乙类 状态，消除交越失真。 ③T24为射极跟随器，起隔离作用， 减小输出级对中间级的负载影响。
实际运放rid越大，将
输入端视为“虚断” 带来的误差越小。
运放的输入电流等于0，如同将两点断开，但实际上并
未真正被断开，将这种现象称为“虚断 ” 。
三、理想运放工作在线性区时的特点
1、“虚短” u u
2、“虚断”i i 0
3、理想运放的输出端为理想电压源
由于理想运放rO=0，因此运放的输出端可以等效为内
非线 性区
0
UOL
线 性 区
u+- u-
非线 性区
和或截止，此时运放的输出电压只
有两种情况，要么为正向饱和值，要么为负向饱和值。
三、理想运放工作在线性区时的特点
1、理想运放的差模输入电压等于零——“虚短”
运放工作在线性区时：uO AOd (u u ), 因理想运放AOd=；
u
u
uO AOd
0
五、集成运放电路简介—5G14573-A
有源负载双入 单出差放
输出电阻大，适 合于场效应管为 负载的电路。
有源负载共 源放大电路
相位 补偿
§7-2 集成运放的主要技术参数
指标参数
开环差模增益Aod: 差模输入电阻Rid: 输出电阻Ro: 共模抑制比KCMR： 输入失调电压UIO: uIO的温漂dUIO/dT 输入失调电流IIO: IIO的温漂dIIO/dT : 最大共模输入电压Uidmax ： 最大差模输入电压Uicmax ： －3dB带宽BW：
模抑制比高，耐压高；
中 间 级： 主放大器，多采用共射放大电路，要求有足
够大的放大能力；
输 出 级：一般为互补推挽功率放大器，要求输出电阻小，
输出电压尽可能大，通常含有保护电路。
三、 集成运放的符号和封装
u- 输入级 u+
中间级
输出级
偏置电路
1、电路符号: 同相输入端 反相输入端
+EC
u+ +
uO
阻为0的理想电压源。
“虚短” 和“虚断”是理想运放工作在线性区时的两个重要
结论，常作为分析运放应用电路的出发点，必须牢牢掌握。
四、 理想运放工作在非线性区时的特点
四、集成运放电路简介--LM741
复合管为放大管、 用UBE倍增电路 双入单出的共集-共基 恒流源作负载的共 消除交越失真的
差分放大电路
射放大电路
互补推挽输出级
四、集成运放电路简介--LM741
T1~T7组成差分式放大电路； T1、T3和T2、T4组成复合差分电路； ①采用共集形式可以提高输入阻抗，共基 形式频带宽； ②T3、T4为横向PNP管，耐压高，因此允 许的共模输入电压大； ③T5、T6 、T7组成精密镜像电流源作为T3、 T4的有源负载，能有效地提高共模抑制比； ④Rp为外接的调零电位器，通过调节Rp可 以保证静态时输出为零。
u-
A
-
若将集成运放看成 uO一个黑盒子，则可
等效为一个双端输 入单端输出的高性 能差分放大电路。
-EC 同相输入端：信号从该端输入时，输出与输入相位相同。 反相输入端：信号从该端输入时，输出与输入相位相反。
2、封装 ①金属圆壳式；②双列直插式；③扁平式
四、集成运放电路简介--LM741
对于集成运放电路，应首先找出偏置电路，然后根据信号 流通顺序，将其分为输入级、中间级和输出级。
4、体积小、可靠性高、功耗低、成本低、使用方便。
集成运放的分类：
通用型集成运放：单运放LM741 ；四运放LM324
专用型集成运放： 高精度型：AD797
二、 集成运放的一般构成（通用型）
u- 输入级 u+
中间级
输出级 uO
偏置wk.baidu.com路
偏置电路：由恒流源电路组成，向各放大级提供合适的偏
置电流；
输 入 级：大多采用差动放大电路，要求输入电阻大，共
741典型值 106dB 2M 100 90dB 1mV µV/ºC 20nA nA /ºC ±13V ±30V 10Hz 0.5V/ µs
理想值 0 0 0 0 0
§7-3 理想的集成运算放大器
一、理想运放的技术指标 二、集成运放的传输特性 三、理想运放工作在线性区的特点 四、理想运放工作在非线性区的特点
§7-1 集成运放的特点和及典型运放简介 一、 集成运放的特点
1、采用直接耦合方式，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、用有源器件代替无源元件，如用晶体管代替占面积大的 大电阻，三极管当二极管用等。
3、利用纵向NPN管β值较大、横向PNP管的耐压比较高的特 点，接成复合管的组态，形成性能优良的各种放大电路。
四、集成运放电路简介--LM741
①正常工作时，T15、T21处于截止状态。当电流 过大时，R9、R10的压降增大，T15、T21导通。 ②T15导通后，对T14的基极产生分流作用，限制 T14的电流，保护T14。
③T21导通后，使T23、T22导通，使T16的基极电 位降低，使T24的基极电位升高，导致T20趋于截 止，因而限制T20的电流，保护T20。
u u
u+ +
uO
u-
A
-
运放的两输入端电位相等，如同将两点短路一样，但实
际上并未真正被短路，将这种现象称为“虚短 ”。
实际运放AOd越大，将输入端视为“虚短” 带来的误差越小。
2、理想运放的输入电流等于零——“虚断”
由于理想运放rid=，因此两输入端均没有电流。
i i 0
i+ +
uO
A
i- -
一、理想运放的技术指标
理想运放——将各项技术指标理想化的集成运放。
AOd Rid RO KCMR IIB IIO UIO BW 0 0 0 0
零点漂移
0
二、 集成运放的电压传输特性
uO
1、线性区
UOH
当差模输入信号较小时，输出
与输入是线性的关系。
uO AOd (u u )
线性范围很小，一般不超过0.1mV. 2、非线性区 若差模输入超出其线性范围时， 会导致运放内部的某些晶体管饱
四、集成运放电路简介--LM741
T16~T17组成复合管共射放大 电路，T13B作为有源负载， 交流电阻很大，所以本级可以 获得很高的电压增益，同时具 有较高的输入电阻。 电容CC用于相位补偿（密勒） 补偿，避免电路产生自激振荡。
四、集成运放电路简介--LM741
①T14~T20组成互补推挽输出电路。 ②T19作二极管用，与T18、R8组成 UBE倍增电路，使电路工作在甲乙类 状态，消除交越失真。 ③T24为射极跟随器，起隔离作用， 减小输出级对中间级的负载影响。
实际运放rid越大，将
输入端视为“虚断” 带来的误差越小。
运放的输入电流等于0，如同将两点断开，但实际上并
未真正被断开，将这种现象称为“虚断 ” 。
三、理想运放工作在线性区时的特点
1、“虚短” u u
2、“虚断”i i 0
3、理想运放的输出端为理想电压源
由于理想运放rO=0，因此运放的输出端可以等效为内
非线 性区
0
UOL
线 性 区
u+- u-
非线 性区
和或截止，此时运放的输出电压只
有两种情况，要么为正向饱和值，要么为负向饱和值。
三、理想运放工作在线性区时的特点
1、理想运放的差模输入电压等于零——“虚短”
运放工作在线性区时：uO AOd (u u ), 因理想运放AOd=；
u
u
uO AOd
0
五、集成运放电路简介—5G14573-A
有源负载双入 单出差放
输出电阻大，适 合于场效应管为 负载的电路。
有源负载共 源放大电路
相位 补偿
§7-2 集成运放的主要技术参数
指标参数
开环差模增益Aod: 差模输入电阻Rid: 输出电阻Ro: 共模抑制比KCMR： 输入失调电压UIO: uIO的温漂dUIO/dT 输入失调电流IIO: IIO的温漂dIIO/dT : 最大共模输入电压Uidmax ： 最大差模输入电压Uicmax ： －3dB带宽BW：
模抑制比高，耐压高；
中 间 级： 主放大器，多采用共射放大电路，要求有足
够大的放大能力；
输 出 级：一般为互补推挽功率放大器，要求输出电阻小，
输出电压尽可能大，通常含有保护电路。
三、 集成运放的符号和封装
u- 输入级 u+
中间级
输出级
偏置电路
1、电路符号: 同相输入端 反相输入端
+EC
u+ +
uO
阻为0的理想电压源。
“虚短” 和“虚断”是理想运放工作在线性区时的两个重要
结论，常作为分析运放应用电路的出发点，必须牢牢掌握。
四、 理想运放工作在非线性区时的特点
四、集成运放电路简介--LM741
复合管为放大管、 用UBE倍增电路 双入单出的共集-共基 恒流源作负载的共 消除交越失真的
差分放大电路
射放大电路
互补推挽输出级
四、集成运放电路简介--LM741
T1~T7组成差分式放大电路； T1、T3和T2、T4组成复合差分电路； ①采用共集形式可以提高输入阻抗，共基 形式频带宽； ②T3、T4为横向PNP管，耐压高，因此允 许的共模输入电压大； ③T5、T6 、T7组成精密镜像电流源作为T3、 T4的有源负载，能有效地提高共模抑制比； ④Rp为外接的调零电位器，通过调节Rp可 以保证静态时输出为零。
u-
A
-
若将集成运放看成 uO一个黑盒子，则可
等效为一个双端输 入单端输出的高性 能差分放大电路。
-EC 同相输入端：信号从该端输入时，输出与输入相位相同。 反相输入端：信号从该端输入时，输出与输入相位相反。
2、封装 ①金属圆壳式；②双列直插式；③扁平式
四、集成运放电路简介--LM741
对于集成运放电路，应首先找出偏置电路，然后根据信号 流通顺序，将其分为输入级、中间级和输出级。
4、体积小、可靠性高、功耗低、成本低、使用方便。
集成运放的分类：
通用型集成运放：单运放LM741 ；四运放LM324
专用型集成运放： 高精度型：AD797
二、 集成运放的一般构成（通用型）
u- 输入级 u+
中间级
输出级 uO
偏置wk.baidu.com路
偏置电路：由恒流源电路组成，向各放大级提供合适的偏
置电流；
输 入 级：大多采用差动放大电路，要求输入电阻大，共