《电子技术基础》课程PPT教学课件（模拟部分）02 运算放大器

第二章运算放大器重点：1.理解运放电压传输特性与等效电路的意义,掌握其基本分析方法;加减、微分和2.理解用运放组成的比例、积分运算电路的工作原理

第二章 运算放大器 重点: 1. 理解运放电压传输特性与等效电路的意 义,掌握其基本分析方法; 2. 理解用运放组成的比例、加减、微分和 积分运算电路的工作原理

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及符号Po+Up00o+++输出级输入级中间级0功率放大差分放大电压放大Vo2Vo1VoAu3=1Au2AulUN088+oZUO1=Au1(Up-UN)Uo=Avo(Up-UN)V02=Au1A2(Up-UN)V.+(b)(a)

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及符号

2.管脚简介反相I+Vcc输入端7Vn-3输出端8765LM7416V.2LM741外接图vp123454同相输入端Tiok?-Vcc8个管脚：LM741 82：反相输入端3：同相输入端7、4：外接正负电源端6：输出端1、5：外接调零电位器8：空脚

LM741 8个管脚： 2：反相输入端 3：同相输入端 7 、4 ：外接正负电源端 6：输出端 1、5：外接调零电位器 8：空脚 8 7 6 5 LM741 1 2 3 4 2. 管脚简介 外接图 -VCC 输出端 vo 反相 +VCC 输入端 同相 输入端 vn vp 7 3 LM741 6 2 4 1 5 1k 10k

3.运算放大器的电路模型通常：·开环电压增益PV++（很高）Am≥105供电Up电源0·输入电阻0+Uo-1n(Up-UNUN(很大)r: ≥ 102tV2N■输出电阻T(很小)r≤ 1002( V_< Vo< V+ )Vo = Avo(UpVN)710

3. 运算放大器的电路模型 通常： § 开环电压增益 Avo≥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＋ ）

4.实际运放的传输特性Vol正饱和a+Vom= V(1)线性工作(放大)区UO=Avo(UP-UN)-8+8 时, vVo=+Vom8(3)反向饱和区Vp-V,<-8时, Vo=-Vom-Vom=Vb负饱和

(1)线性工作(放大)区 -+ 时, vo=+Vom (3)反向饱和区 vp-vn <-时, vo=-Vom 4. 实际运放的传输特性  -

2.2理想运算放大器Pip=0oUpO+UpVo00+8Vo(Up-UN）(Up.-Nin=0VoUNUNOt2NoV理想：即从输入端看进去，元件=0，i_=0。r~相当于开路（虚断路）。r~0u.为有限值，则u.=0，即ut=u，两个输入A.-→8VO端之间相当于短路(虚短路）V。= Avo(Up-vn)

2.2 理想运算放大器 理想： ri≈∞ ro ≈0 Avo →∞ vo ＝Avo(vp－vn ) uo为有限值，则ud=0 ,即u+=u-，两个输入 端之间相当于短路(虚短路) i+ =0 , i－=0。 即从输入端看进去，元件 相当于开路(虚断路)

()运放应用2.32.3.1同相放大电路1.基本电路Up(+)Up+U(+)Uo(+)0Uid8+UR2U;R2Un(+)UnUniRRRP1I（a）电路图（b）小信号电路模型

2.3.1 同相放大电路 （a）电路图 （b）小信号电路模型 1. 基本电路 2.3 运放应用（一）

2.几项技术指标的近似计算Up(+)U.(1）电压增益A+VoOUid+根据虚短和虚断的概念有U;R2i=i=00,~0,UnpUniRR,所以R,U. = U.U.7=pn0R, + R,RzR, + R2U.A+R,R,U;U:R. 8（2）输入电阻RiR（3）输出电阻R

2. 几项技术指标的近似计算 （1）电压增益Av 根据虚短和虚断的概念有 vp ≈vn， ip ＝in ＝0 o 1 2 1 vi vp vn v     R R R 所以 1 2 1 1 2 i o 1 R R R R R A      v v v （2）输入电阻Ri    i i i i v R （3）输出电阻Ro Ro →0

3.电压跟随器根据虚短和虚断有U:=UUo=UnO=U.~U.=。U;nb0Un0o~147U;

3. 电压跟随器 根据虚短和虚断有 vo ＝vn ≈ vp ＝ vi 1 i o   v v Av

电压跟随器的作用R.100k2OnXR,RL00p1kQRLD100kg01kQl1负载负载信号源信号源(a)(b)无电压跟阻命时电压跟随器时负载上得到的电压i,~0, Up=UsRy根据虚短和虚断有0R, + RV。=0,~Up=Us1~0.0100100 +1

电压跟随器的作用 无电压跟随器时 负载上得到的电压 s s s s L L o 0.01 100 1 1 v v v v        R R R 电压跟随器时 ip ≈0，vp ＝vs 根据虚短和虚断有 vo ＝vn ≈ vp ＝ vs