川北医学院：《模拟电子技术基础》课程电子教案（课件讲稿）02 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 1北医学院生物医学工程

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

心电测量与处理电路 Electrode Moniter Pacing Differential and Detection Comparator M A LA LL M A/D DSP USB UART V1-V6 alibratio RA Moniter RA M---Multiplexer A---Amplifier RL 1北医学院生物医学工程

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 P 0+ 00 输入级 中间级 输出级 差分放大 Vol 电压放大 U02 功率放大 vo UN Avl 0- Av2 A3=1 VOI=AvI(UP-UN) VO2=Av14v2(UP-UN) Uo=Avo(UP-UN) 图2.1.1集成运算放大器的内部结构框图 比医学院生物医学工程

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 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 比医学院生物医学工程

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 V. P Q A的≥10s（很高) 供电 Up 电源 ·输入电阻 r≥1062 (很大) UN Avo(UP-UN) N ·输出电阻 r。≤1002（很小） 图2.1.3运算放大器的电路模型 o=Aw(?一) (V_<%<'+) 注意输入输出的相位关 川比医学系生物医学工程

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： § 开环电压增益 Avo的≥10 5（很高） § 输入电阻 ri≥ 10 6Ω （很大） § 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 当A(-K)≥V+时 + %=V+ Vp 供电 电源 当A(一K)≤V时 N (Ur-vs) %=V 点 电压传输特性 Vo/V %=(一) 正饱和 +Vom=V+- a 线性范围内 Vo=Avo(UP-UN) 线性区 Vo=Aw(?一 0 )A—斜率 (Up-UN)/mV 负饱和 -Vom-V end

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.运算放大器的电路模型 例题：运放的开环增益A。=2×10,输入电阻y,=0.6M2 电源电压V=+12V,V=-12V。 (1)试求当v。=',m=±12V时输入电压的最小幅 值Vp-Vw=?输入电流 =？(2)画出传输特性 曲线vo=f(vp-vw)。说明运放的两个区域。 北医学院生物医学工程 end

2. 运算放大器的电路模型 end 例题：运放的开环增益 ，输入电阻 电源电压 （1）试求当 时输入电压的最小幅 值 ？ 输入电流 ？（2）画出传输特性 曲线 。说明运放的两个区域。 5 Avo  210 ri  0.6M V  12V, V  12V。 vo  Vom  12V vP  vN  i i  ( ) O P N v  f v  v

2.2理想运算放大器 1.的饱和极限值等于运放 oV. 的电源电压V+和V ip=0 2.运放的开环电压增益很高 vo 若(-K)>0 0 Avo(UP-UN) 则o=+'m=V+ iN=0 若（一）<0 则o=-'m=V 图2.2.1运放的简化电路模型 3.若V_<%<V+ 则（一K)→0 理想：r0 4.输入电阻r的阻值很高 ro0 使i0、i≈0 AW→∞ o=AW(K一 5.输出电阻很心医生物，L@ end

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 理想：ri≈∞ ro ≈0 Avo →∞ vO ＝Avo(vN－ vP ) 图2.2.1 运放的简化电路模型 end

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 比医学院生物医学工程

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 (+) Avo(Up-Un) (+) (+) 0 + Vid R ig-Ri (a)电路图 (b)小信号电路模型 图2.3.1同相放大电路 1北医学院生物医学工程

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