清华大学：《模拟电子电路》课程教学资源（PPT课件讲稿）第4章 集成运算放大器（4.6）集成运放的等效模型及运算特性

46集成运放的等效模型及运算特性 461理想集成运放及其等效模型 理想集成运放具有以下主要特征 (1)输入失调电压Vo,及其温漂,时漂, 随电源电压漂移均为零 (2)输入偏置电流I,失调电流Io及其温漂,时漂, 随电源电压漂移均为零 (3)等效输入噪声电压及其噪声电流为零 (4)输出电阻R。=0 (5)开环差模电压增益为无限大 (6)开环差模输入电阻为无限大 (7)共模输入电阻及共模抑制比为无限大 (8)(一3dB)带宽为无限大 (9)转换速率SR为无限大

4.6 集成运放的等效模型及运算特性 4.6.1 理想集成运放及其等效模型 理想集成运放具有以下主要特征 （1）输入失调电压VIO，及其温漂，时漂， 随电源电压漂移均为零 （2）输入偏置电流IIB，失调电流IIO及其温漂，时漂， 随电源电压漂移均为零 （3）等效输入噪声电压及其噪声电流为零 （4）输出电阻Ro ＝0 （5）开环差模电压增益为无限大 （6）开环差模输入电阻为无限大 （7）共模输入电阻及共模抑制比为无限大 （8）（－3dB)带宽为无限大 （9）转换速率SR为无限大

理想集成运放的等效模型 =0 =任意值 任意值 图46.1零子和任意子 (a)零子;(b)任意子

理想集成运放的等效模型

理想集成运放 ◎r 图462理想集成运放等效模型

理想集成运放构成的反相电路 LG)v(s) 理想运放 Z1 (s) + L(s) v(s) V, (s) V。(s) V。(s) R 图46,3理想集成运放构成的反相电路

理想集成运放构成的反相电路

理想集成运放构成的同相电路 I(s) l() Z1 I(s) ◎r v() 图464理想集成运放构成的同相电路

理想集成运放构成的同相电路

46,2实际集成运放的等效模型及运算特性 RE R (7++U-)An K CMR R R r O IrB R AudiR + 图465实际集成运放构成的比例电路的直流或低频模型

4.6.2 实际集成运放的等效模型及运算特性

在分析信号运算电路时对运放的处理 由于运放的开环放大倍数很大,输入电阻 高,输出电阻小,在分析时常将其理想化, 称其所谓的理想运放。 理想运放的条件运放工作在线性区的特点 A=l0=A2(l4-)虚短路 :三 =0虚开路 F=0 放大倍数与负载无关。分析多 个运放级联组合的线性电路时 可以分别对每个运放进行

由于运放的开环放大倍数很大，输入电阻 高，输出电阻小，在分析时常将其理想化， 称其所谓的理想运放。 理想运放的条件 Ao =  ri =  ro = 0 u A (u u ) o = o + − − 虚短路 + − u = u = 0 i I 放大倍数与负载无关。分析多 个运放级联组合的线性电路时 可以分别对每个运放进行。 虚开路 运放工作在线性区的特点 一、在分析信号运算电路时对运放的处理

反相比例运算电路 1.放大倍数 R 虚开路 2 =0 虚短路 1=l2 虚开路 R1R2 O R

= = 0 + − u u i1= i2 1 R2 u R ui o = − 1 2 1 R R u u A o u = = − uo _ +  +  R2 R1 RP ui i1 i2 1. 放大倍数 虚短路 虚开路 一、反相比例运算电路 虚开路

2 2.电路的输入电阻 R Rp=R1∥R2 R 为保证一定的输入 电阻,当放大倍数 P 大时,需增大R2, 平衡电阻,使输入端对地 的静态电阻相等,保证静 态时输入级的对称性

2. 电路的输入电阻 ri=R1 平衡电阻，使输入端对地 的静态电阻相等，保证静 态时输入级的对称性。 RP =R1 // R2 uo _ +  +  R2 R1 RP ui i1 i2 为保证一定的输入 电阻，当放大倍数 大时，需增大R2

3.反馈方式 R 2 电压并联负反馈 I1 输出电阻很小! 4.共模电压 R L,+ 0 P 输入电阻小、共模电压 电位为0,虚地为0以及“虚地”是反 相输入的特点

4. 共模电压 0 2 = u+ + u− 电位为0，虚地 输入电阻小、共模电压 为 0 以及“虚地”是反 相输入的特点。 _ +  +  R2 R1 RP ui i1 i2 3. 反馈方式 电压并联负反馈 输出电阻很小！