人民邮电出版社：《模拟电子技术》课程电子教案（PPT课件讲稿）第6章 集成运算放大器的应用

6章集成运算放大器的应用 6.1运放及运放了作的两个包 6.2运放的线应用电 6.3运放的传线应用中一电所较 6.4应中等举 人民邮电出版社 POSTS tEl OM PRE 动此映

第6章 集成运算放大器的应用 6.1 理想运放及运放工作的两个区域 6.2 运放的线性应用电路 6.3 运放的非线性应用电路——电压比较器 6.4 实际应用电路举例

6.1理想运放及运放工作的两个区域 6.1.1想京数大磨 理想运放可以理解为实际运放的理想 化模型。就是将集成运放的各项技术指标 理想化,得到一个理想的运算放大器。即: (1)开环差模电压放大倍数Aoc=∞; (2)差模输入电阻ric=∞; (3)输出电阻re=0; 人民邮电出版社 POSTS tEl OM PRE 动此映

6.1 理想运放及运放工作的两个区域 6.1.1 理想运算放大器 理想运放可以理解为实际运放的理想 化模型。就是将集成运放的各项技术指标 理想化，得到一个理想的运算放大器。即： （1）开环差模电压放大倍数Aod=∞； （2）差模输入电阻rid=∞； （3）输出电阻rod =0；

(4)输入失调电压U1o=0,输入失调 电流Ⅰo=0;输入失调电压的温漂 dU1o7=0,输入失调电流的温漂ol7=0; (5)共模抑制比KCM=∞; (6)输入偏置电流lB=0; (7)3dB带宽/=∞; (8)无干扰、噪声。 人民邮电出版社 POSTS tEl OM PRE 动此映

（4）输入失调电压UIO =0，输入失调 电 流 IIO =0 ； 输 入 失 调 电 压 的 温 漂 dUIO/dT=0，输入失调电流的温漂dIIO/dT=0； （5）共模抑制比KCMR=∞； （6）输入偏置电流IIB =0； （7）-3dB带宽fh=∞； （8）无干扰、噪声

61.2寡虎起的所个工压 1.运放工作在线性工作区时的特点 在集成运放应用电路中,运放的工作 范围有两种情况:工作在线性区或工作在 非线性区。 线性工作区是指输出电压L与输入电 压L成正比时的输入电压范围。在线性工 作区,集成运放u与之间关系可表示为: 人民邮电出版社 POSTS tEl OM PRE 动此映

6.1.2 集成运放的两个工作区 1． 运放工作在线性工作区时的特点 在集成运放应用电路中，运放的工作 范围有两种情况：工作在线性区或工作在 非线性区。 线性工作区是指输出电压uo与输入电 压ui成正比时的输入电压范围。在线性工 作区，集成运放uo与ui之间关系可表示为：

uo=Aod(u+-u) 式中,Aa为集成运放的开环差模电压 放大倍数,u1和u分别为同相输入端和反 相输入端电压。 人民邮电出版社 POSTS tEl OM PRE 动此映

uo =Aodui =Aod(u+ -u- ) 式中，Aod为集成运放的开环差模电压 放大倍数，u+和u-分别为同相输入端和反 相输入端电压

对于理想运放,Aa=∞;而un.为有限值, 工作在线性区时,有:u≈0,即: L≈L 这一特性称为理想运放输入端的“虚 短”。“虚短”和“短路”是截然不同的两 99 只是电压十分微小;而“短路”的两点之间, 电压为零。 人民邮电出版社 POSTS tEl OM PRE 动此映

对于理想运放，Aod=∞；而uo为有限值， 工作在线性区时，有：u+ -u-≈0，即： u+≈ u- 这一特性称为理想运放输入端的“虚 短” 。 “虚短”和“短路”是截然不同的两 个概念， “虚短”的两点之间，仍然有电压， 只是电压十分微小；而“短路”的两点之间， 电压为零

由于理想运放的输入电阻r=r=, 而加到运放输入端的电压u+有限,所以 运放两个输入端的电流: i=i≈0 这一特性称为理想运放输入端的“虚断”。 人民邮电出版社 POSTS tEl OM PRE 动此映

由于理想运放的输入电阻rid =ric=∞， 而加到运放输入端的电压u+ -u-有限，所以 运放两个输入端的电流： i+ =i -≈0 这一特性称为理想运放输入端的“虚断

2运放工作在非线性工作区时的特点 在非线性工作区,运放的输入信号超 出了线性放大的范围,输出电压不再随输 入电压线性变化,而是达到饱和,输出电 压为正向饱和压降Uo(正向最大输出电 压)或负向饱和压降Uo(负向最大输出 电压),如图61所示。 人民邮电出版社 POSTS tEl OM PRE 动此映

2.运放工作在非线性工作区时的特点 在非线性工作区，运放的输入信号超 出了线性放大的范围，输出电压不再随输 入电压线性变化，而是达到饱和，输出电 压为正向饱和压降UOH（正向最大输出电 压）或负向饱和压降UOL（负向最大输出 电压），如图6.1所示

lo a OH 理想特性 实际特性 l4( 非线性区 非线性区 线性区 图61集成运放的传输特性 人民邮电出版社 POSTS tEl OM PRE 动此映

图6.1 集成运放的传输特性

理想运放工作在非线性区时,由于 ri=r=∞,而输入电压总是有限值,所以不论 输入电压是差模信号还是共模信号,两个输入 端的电流均为无穷小,即仍满足“虚断”条件: i=i≈0 为使运放工作在非线性区,一般使运放工 作在开环状态,也可外加正反馈。 人民邮电出版社 POSTS tEl OM PRE 动此映

理想运放工作在非线性区时 ， 由 于 rid =ric=∞，而输入电压总是有限值，所以不论 输入电压是差模信号还是共模信号，两个输入 端的电流均为无穷小，即仍满足“虚断”条件： i+ =i -≈0 为使运放工作在非线性区，一般使运放工 作在开环状态，也可外加正反馈