《模拟电子技术》课程电子教案（PPT课件）第2章 运算放大器

2运算放大器2.1集成电路运算放大器2.2理想运算放大器2.3基本线性运放电路2.4同相输入和反相输入放大电路的其他应用HOME

2.1 集成电路运算放大器 2.2 理想运算放大器 2.3 基本线性运放电路 2.4 同相输入和反相输入放大电 路的其他应用

2.1集成电路运算放大器1.集成电路运算放大器的内部组成单元Po+Up00+++输出级输入级中间级101功率放大差分放大电压放大o2VoVolAv3=1Au2Aul0UNT+oZU01=Av1(Up-UN)U02=Av1Av2(Up-UN)UO=Avo(Up-UN)V图2.1.1集成运算放大器的内部结构框图HOME

2.1 集成电路运算放大器 1. 集成电路运算放大器的内部组成单元 图2.1.1 集成运算放大器的内部结构框图

2.1集成电路运算放大器1.集成电路运算放大器的内部组成单元(b)(a)图2.1.2运算放大器的代表符号a）国家标准规定的符号（b）国内外常用符号HOME

2.1 集成电路运算放大器 1. 集成电路运算放大器的内部组成单元 图2.1.2 运算放大器的代表符号 （a）国家标准规定的符号 （b）国内外常用符号

2.运算放大器的电路模型通常：开环电压增益福PFV0+A的≥105（很高）+供电Up电源.6输入电阻福0+Uo-0o(Up-UN(很大)r≥ 106QUNtVN输出电阻V(很小)r。≤10002图2.1.3运算放大器的电路模型( V_< Vo <V )V= Avo(UpUn)注意输入输出的相位关系HOME

2. 运算放大器的电路模型 图2.1.3 运算放大器的电路模型 通常： l 开环电压增益 Avo的105 （很高） l 输入电阻 ri  106Ω （很大） l 输出电阻 ro  100Ω （很小） vO ＝Avo (vP－vN ) （ V－＜ vO ＜V＋ ） 注意输入输出的相位关系

:2.运算放大器的电路模型V当A,o(Up一Un)≥V 时PVi+Vo = V+供电Up电源0oo+Uo-当A,o(Up一Un) ≤V时Avo(Up-UN)UNtVUo= V.NV电压传输特性Uo/VVo= f(Up-UN)正饱和+Vom=V+Vo=Auo(Up-UN)线性范围内线性区Vo = A,o(Up-Un)0(Up-UN)/mVA,——斜率om=Vb负饱和HOMEend

2. 运算放大器的电路模型 当Avo (vP－vN ) V＋ 时 vO ＝ V＋ 当Avo (vP－vN )  V-时 vO ＝ V- 电压传输特性 vO ＝ f (vP－vN ) 线性范围内 vO ＝Avo (vP－vN ) Avo——斜率 end

2.2 理想运算放大器照V11.0.的饱和极限值等于运放的电源电压V+和Vip=0UpO+2.运放的开环电压增益很高o若（Up一U）>0Vo(Up-UN)则 Uo= +Vom=V+in=0UNO若（UpU）<0则 Uo=-Vom=V_OV.图2.2.1运放的简化电路模型3. 若V_<0o<V+则（UpU）→0理想：r～00r~04.输入电阻r的阻值很高Ao→0使 i~0、in~0V。=Avo(V,-Vn)5.输出电阻很小，r。0HOME

理想：ri≈∞ ro ≈0 Avo →∞ vo ＝Avo(vp－vn ) 2.2 理想运算放大器 1. vo的饱和极限值等于运放的电源 电压V＋和V－ 2. 运放的开环电压增益很高 若（vP－vN）＞0 则 vO= +Vom =V＋ 若（vP－vN）＜0 则 vO= –Vom =V－ 3. 若V－< vO <V＋ 则 （vP－vN）0 4. 输入电阻ri的阻值很高 使 iP≈ 0、iN≈ 0 5. 输出电阻很小， ro ≈ 0 图2.2.1 运放的简化电路模型

2.3基本线性运放电路2.3.1同相放大电路2.3.2反相放大电路HOME

2.3 基本线性运放电路 2.3.1 同相放大电路 2.3.2 反相放大电路

2.3.1同相放大电路1.基本电路Up(+)UpXUo(+)Vo(+)OOUid0UR2R2(+)UnUnUnirR,R1（a）电路图（b）小信号电路模型图2.3.1同相放大电路HOME

2.3.1 同相放大电路 （a）电路图 （b）小信号电路模型 图2.3.1 同相放大电路 1. 基本电路

2.3.1同相放大电路Up2.负反馈的基本概念(+)Uo(+)C开环闭环R2(+)Un反馈：将放大电路输出量，通过某种方式送回到输入回路的过R,程。T瞬时电位变化极性一一某时刻电位的斜率电路有V。= Ao (Up-Un)引入反馈后- v。Un± 0, Up(u)不变→ (Up-n) ↓使输出减小了，增益A，=U/U.下降了，这时的反馈称为负反馈。HOME

2.3.1 同相放大电路 2. 负反馈的基本概念 l 开环 l 闭环 l 反馈：将放大电路输出量，通 过某种方式送回到输入回路的过 程。 l 瞬时电位变化极性——某时刻电位的斜率 电路有 vo ＝ Avo (vp－vn ) 引入反馈后 vn 0，vp (vi)不变 → (vp－vn )↓ → vo↓ 使输出减小了，增益Av ＝vo/vi下降了，这时的反馈称为负反馈

2.3.1同相放大电路Up3.虚假短路(+)Uo(+)图中输出通过负反馈的作用，使U,自动地跟踪Up，0R2(+)即,～Un，或Vid=U,一Un～0。这种Un现象称为虚假短路，简称虚短R●由于运放的输入电阻r很大，所以，运放两输入端之间的ip=in=（p一Un)/r,=0，这种现象称为虚断。由运放引入负反馈而得到的虚短和虚断两个重要概念，是分析由运放组成的各种线性应用电路的利器，必须熟练掌握。HOME

2.3.1 同相放大电路 3. 虚假短路 l 图中输出通过负反馈的作用，使 vn自动地跟踪vp， 即vp ≈vn，或vid ＝vp－vn ≈0。这种 现象称为虚假短路，简称虚短 l 由于运放的输入电阻ri很大，所以，运放两输入端之间的 ip ＝in ＝ (vp－vn ) / ri ≈0，这种现象称为虚断。 由运放引入负反馈而得到的虚短和虚断两个重要概念，是分析由运 放组成的各种线性应用电路的利器，必须熟练掌握