运放集成电路运算放大器运放集成电路运算放大器集成运算放大器是一种高电压增益,高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路。
运算放大器方框图运放
1.输入级 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,而且采用双端输入双端输出的形式。
4.偏置电路 提供稳定的几乎不随温度而变化的偏置电流,以稳定工作点。
3.输出级 由 PNP和 NPN两种极性的三极管或复合管组成,以获得正负两个极性的输出电压或电流。具体电路参阅功率放大器。
2.电压放大级 要提供高的电压增益,以保证运放的运算精度。中间级的电路形式多为差分电路和带有源负载的高增益放大器。
运放运算放大器的引线运算放大器的符号中有 三个引线端,两个输入端,一个输出端 。一个称为 同相输入端,
即该端输入信号变化的极性与输出端相同,用符号‘ +’表示;另一个称为 反相输入端,即该端输入信号变化的极性与输出端相反,用符号
,-”表示。 输出端 在输入端的另一侧,在符号边框内标有‘ +’号。
集成放大器的符号运放运算放大器外形图运放
1.差模电压放大倍数 Avd=?,实际上 Avd≥80dB即可。
理想运算放大器的条件
2.差模输入电阻 Rid=?,实际上 Rid比输入端外电路的电阻大 2~ 3个量级即可。
3.输出电阻 Ro= 0,实际上 Ro比输入端外电路的电阻小 1~ 2个量级即可。
4.带宽足够宽。
5.共模抑制比足够大。
实际上在做一般原理性分析时,产品运算放大器都可以视为理想的。只要实际的运用条件不使运算放大器的某个技术指标明显下降即可。
运放理想运算放大器具有,虚短,和,虚断,的特性,
这两个特性对分析线性运用的运放电路十分有用。为了保证线性运用,运放必须在闭环 (负反馈)下工作。
理想运算放大器的特性
(1)虚短由于运放的电压放大倍数很大,一般都在 80 dB以上。而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V~ 14 V。
因此运放的差模输入电压不足 1 mV,两输入端近似等电位,相当于,短路”。 开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。
“虚短,是指在分析运算放大器处于线性状态时,
可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。
运放
(2)虚断由于运放的差模输入电阻很大,一般都在 1 M?
以上。 因此流入运放输入端的电流往往不足 1?A,
远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻 越大,两 输入端越接近开路。,虚断,是指在分析运放处于线性状态时,
可以把两输入端视为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。
下面举两个例子说明虚短和虚断的运用。
运放例 1:试求理想运算放大器的输出电压和电压放大倍数的表达式。
电压增益
Avf= Vo /Vi =- Rf /R1 反相比例运算电路根据虚断 I-= I+?0解:
I-
I+
根据虚短 V+? V-?0
Ii = (Vi- V-)/R1?Vi/R1
If = (V-- Vo )/Rf?-Vo/Rf
∵ Ii? If ∴ Vi/R1=-Vo/Rf
电压并联负反馈运放例 2:试求理想运算放大器的输出电压和电压放大倍数的表达式。
电压增益同相比例运算电路根据虚断 I-= I+?0解:
根据虚短 V+? V-?Vi
0
1
1 V
RR
RVVV
f
i
11
10 1
R
R
R
RR
V
VA ff
i
Vf

电压串联负反馈