山东大学：《医学电子学基础》课程电子教案（PPT课件）第四章 集成运算放大器

第四章集成运算放大器

第四章 集成运算放大器

运算放大器(operational amplifier)简称为运 放，是一种高增益直流放大器，最初因用在模拟计 算机中进行各种数学运算而得名，如果将整个运算 放大器制成在一个小硅片上，就成为集成运算放大 器(integrated operational amplifier)。 由于集成运放具有性能稳定、可靠性高、寿命 长、体积小、重量轻、耗电量少等优点得到了广泛 应用。可完成放大、振荡、调制、解调及模拟信号 的各种运算和脉冲信号的产生等。 本章将介绍集成运放的基本知识、基本电路及 其主要应用

运算放大器(operational amplifier)简称为运 放，是一种高增益直流放大器，最初因用在模拟计 算机中进行各种数学运算而得名，如果将整个运算 放大器制成在一个小硅片上，就成为集成运算放大 器(integrated operational amplifier)。 由于集成运放具有性能稳定、可靠性高、寿命 长、体积小、重量轻、耗电量少等优点得到了广泛 应用。可完成放大、振荡、调制、解调及模拟信号 的各种运算和脉冲信号的产生等。 本章将介绍集成运放的基本知识、基本电路及 其主要应用

主要内容 第一节运算放大器的基本知识 第二节运算放大器的基本电路 第三节运算放大器的应用

主要内容 第一节 运算放大器的基本知识 第二节 运算放大器的基本电路 第三节 运算放大器的应用

第一节运算放大器的基本知识 一.集成运算放大器的组成 集成运放通常由输入放大级、中间电压 放大级、输出级以及偏置电路等四部分组成。 输入级采用差动放大电路，要求输入阻 抗高、零点漂移小、抗共模干扰能力强；中间 级一般由共发射极放大电路构成，主要用于高 增益的电压放大；输出级与负载相接，要求输 出阻抗低、带负载能力强、能够提供足够大的 电压与电流；偏置电路一般由恒流源电路构成， 给上述各级电路提供稳定和合适的偏置电流， 决定各级的静态工作点。此外，电路还备有过 流保护电路

第一节 运算放大器的基本知识 一. 集成运算放大器的组成 集成运放通常由输入放大级、中间电压 放大级、输出级以及偏置电路等四部分组成。 输入级采用差动放大电路，要求输入阻 抗高、零点漂移小、抗共模干扰能力强；中间 级一般由共发射极放大电路构成，主要用于高 增益的电压放大；输出级与负载相接，要求输 出阻抗低、带负载能力强、能够提供足够大的 电压与电流；偏置电路一般由恒流源电路构成， 给上述各级电路提供稳定和合适的偏置电流， 决定各级的静态工作点。此外，电路还备有过 流保护电路

集成运放的基本组成 输入端 输入级 中间级 输出级 输出端 偏置 电路

集成运放的基本组成

右图是运算放大器 的电路符号。它有两个 输入端和一个输出端。 反相输入端标“号， 反相输人端 同相输入端标“+”号。 4-G 输出端 十 输出电压与反相输入电 同相输入端 ● 压相位相反，与同相输 入电压相位相同。此外 还有两个端分别接正、 负电源，有些集成运放 还有调零端和相位补偿 端。在电路中不画出

右图是运算放大器 的电路符号。它有两个 输入端和一个输出端。 反相输入端标“-”号， 同相输入端标“+”号。 输出电压与反相输入电 压相位相反，与同相输 入电压相位相同。此外 还有两个端分别接正、 负电源，有些集成运放 还有调零端和相位补偿 端。在电路中不画出

二.集成运算放大器的使用 +Ec 200k2 Rw +Ec --Ec 50kQ 图42集电极调零电路 图43基极调零电路 1.调零 实际运算放大器，当输入为零时输出并不为 零，采用调零技术可使输入为零时输出也为零

二. 集成运算放大器的使用 1. 调零 实际运算放大器，当输入为零时输出并不为 零，采用调零技术可使输入为零时输出也为零

2.消振 集成运放是多级直接耦合的放大器， 因存在着分布电容等分布参数，信号在传输 过程中会产生相移 信号频率变化时，相移也变化。当运 放闭环（输出端与输入端经过导线、元器件 相连)后，会在某些频率上产生自激振荡。 为了使放大器工作稳定，通常外接RC消振 电路或消振电容，用来破坏产生自激振荡的 条件

2. 消振 集成运放是多级直接耦合的放大器， 因存在着分布电容等分布参数，信号在传输 过程中会产生相移。 信号频率变化时，相移也变化。当运 放闭环(输出端与输入端经过导线、元器件 相连)后，会在某些频率上产生自激振荡。 为了使放大器工作稳定，通常外接RC消振 电路或消振电容，用来破坏产生自激振荡的 条件

Re b立木D2 十 R2 3.保护 ①输入端保护是当输入端所加的电压过高时 会损坏输入级的晶体管。在输入端处接入两 个反向并联的二极管，将输入电压限制在二 极管的正向压降以下；

3.保护 ①输入端保护是当输入端所加的电压过高时 会损坏输入级的晶体管。在输入端处接入两 个反向并联的二极管，将输入电压限制在二 极管的正向压降以下；

Re R R3 R2 本 ②输出端保护是为了防止输出电压过大，可利用稳 压管来保护，将两个稳压管反向串联，将输出电压 限制在士(Uz+UD)的范围内，其中，Uz是稳压管的稳 定电压，UD是它的正向管压降；

②输出端保护是为了防止输出电压过大，可利用稳 压管来保护，将两个稳压管反向串联，将输出电压 限制在±(Uz+UD)的范围内，其中，Uz是稳压管的稳 定电压，UD是它的正向管压降；