华南理工大学电子与信息学院：《电路》课程教学资源（PPT课件讲稿）第五章 含有运算放大器的电阻电路

第五章含有运算放大器的电阻电路 内容提要 电路模型 外部特性 含有运放的电阻电路 的分析

第五章 含有运算放大器的电阻电路 内容提要： ◼ 电路模型 ◼ 外部特性 ◼ 含有运放的电阻电路 的分析

S5-引 运算放大器( operational amplifier 是多晶体管的集成电路,属多端电子 景件,最早用于1940的模拟计算机上 作为基本运算单元,可以完成如减、 积分和微分、乘除等数学运算 旬1960年后逐步集成化,成本大为降 低,在信号运算/处理/测量及波形产生 等方面获得广泛应用

§5- 引言 * 运算放大器(operational amplifier) 是多晶体管的集成电路,属多端电子 器件, 最早用于1940的模拟计算机上 作为基本运算单元，可以完成加减、 积分和微分、乘除等数学运算. 自1960年后逐步集成化,成本大为降 低, 在信号运算/处理/测量及波形产生 等方面获得广泛应用

S5-引言(续) 輪出端 RA 741TC F8732 ●KoRE 单运放 IC 反相輪入端 同相输入端

§5- 引言(续) 单 运 放 IC 反相输入端 同相输入端 输出端

S5-引言(续) :B8420 LM324N LM324四运放IC(14pin)

§5- 引言(续) LM324 四运放IC (14pin)

S5-引言(续) 运放结构:輪入级要求其输入电阻 高,能抑制干扰信号;中间级主要进行 电压放大,要求其电压放大倍数高;輪 出级与负载相接,要求其输出电阻低, 帶负载能力强 中间级 输 输入端入 用以电 级 压放大 装输出端 偏置 电路

§5- 引言(续) 运放结构:输入级要求其输入电阻 高,能抑制干扰信号;中间级主要进行 电压放大,要求其电压放大倍数高;输 出级与负载相接,要求其输出电阻低, 带负载能力强

§5-1运算放大器的电路模型 E偏置 1.电路符号: 电源 (D型表示 b +-+ 放大器)n+ a—反相輪入端,输出信号与u反向 b—同相輪入端,輪出信号与l+同向 A—电压放大倍数,开环增益可几百万倍 u。-输出电压

§5-1 运算放大器的电路模型 1. 电路符号： a — 反相输入端,输出信号与u -反向. b — 同相输入端,输出信号与u +同向. A— 电压放大倍数,开环增益可几百万倍. uo —输出电压. u - u + ( 型表示 放大器) 偏置 电源

§5-1运算放大器的电路模型(续) 电路符号(偏置电源隐含,分析肘可略): (反相输入端)"。bA+ + 十 十 (同相输入端) 输出:W=A(an+-)=Al (差分记为l) 070929 实际常把同相端接地,用反相端输入

§5-1 运算放大器的电路模型(续) 电路符号(偏置电源隐含,分析时可略)： 0 - u0 = A(u - u ) = Au + 输出: (差分记为ud) (反相输入端) (同相输入端) *实际常把同相端接地,用反相端输入. 070929

§5-1运算放大器的电路模型(续) 运放的外特性(应用依据)~V 当很小-8sWS8 sat uo~ud关糸为陡直线, 斜率为放大倍数A 8 0￡ u/mv 当ld>8趋于饱和 为土Um,略低于偏压

§5-1 运算放大器的电路模型(续) 运放的外特性(应用依据) 0  −  ud /mV u0 /V Usat Usat −     当很小 ud u0~ud关系为陡直线, 斜率为放大倍数A.   当 ud 趋于饱和, 为  Usat ,略低于偏压

§5-1运算放大器的电路模型(续) (反相输入端)一 b 4 (同相輪入端) 、々) 用反相端輪入肘:uo=-Au (ur相对公共地端反向 用同相端输入时:uo=A (u相对公共地端同向)

§5-1 运算放大器的电路模型(续) (反相输入端) (同相输入端) *用反相端输入时: - 0 u = -Au (u -相对公共地端反向) *用同相端输入时: + u0 = Au (u +相对公共地端同向)

§5-1运算放大器的电路模型(续) 2.电路模型:+ out + 升b ad 特点: u=A(uT-u=A u A:高放大倍数(几万~几百万倍) R1:高输入电阻(几兆~几十兆) R0:低输出电阻(几十欧)

§5-1 运算放大器的电路模型(续) 2.电路模型: 特点： A:高放大倍数 (几万~几百万倍) Ri :高输入电阻 (几兆~几十兆) Ro :低输出电阻 (几十欧) u - u +