《模拟电路》课程教学资源（PPT课件）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

引言集成运算放大器高增益的直接耦合的集成的多级放大器集成电路的工艺特点(1)电路结构与元件参数具有对称性和同向偏差2用有源器件代替无源器件(3)采用复合结构的电路4）级间采用直接耦合方式（只能制作几十pF以下的小电容。如需大电容，只有外接。不能制造电感，如需电感也只能外接。）(5)电路中使用的二极管，多用作温度补偿元件和电位移动电路，一般用三极管的发射结构成。HOMENEXTBACK

集成运算放大器——高增益的直接耦合的集成 的多级放大器。 集成电路的工艺特点： （1）电路结构与元件参数具有对称性和同向偏差 （2）用有源器件代替无源器件 （3）采用复合结构的电路 （4）级间采用直接耦合方式（只能制作几十pF以下的 小电容。如需大电容，只有外接。不能制造电感，如需电感， 也只能外接。） （5）电路中使用的二极管，多用作温度补偿元件和电 位移动电路，一般用三极管的发射结构成。 引言

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集成电路运算放大器是一种电子器件，它是采用一定制造工艺将大量半导体三极管、电阻、电容等元件及它们之间的连线制作在同一小块单晶硅的芯片上，并具有一定功能的电子电路。Po+PE+oN输入级中间级输出级差分放大电压放大功率放大VolVo2AyiAv2Ay3=1Vo1=Au1(Vp-VN)Vo2=Ay1Ay2(Vp-VN)Vo=Av(Vp-VN)图2.1.1.集成电路运算放大器内部组成原理框图

1.集成电路运算放大器的内部组成单元 集成电路运算放大器是一种电子器件，它是采用一定制造工 艺将大量半导体三极管、电阻、电容等元件及它们之间的连线制 作在同一小块单晶硅的芯片上，并具有一定功能的电子电路。 2.1 集成电路运算放大器

大集成电路运算放大器2.11.集成电路运算放大器的内部组成单元（1）输入级一般是由BJT、JFET或MOSFET组成的差分式放大电路，利用它的对称特性可以提高整个电路的共模抑制比和其他方面的性能，它的两个输入端构成整个电路的反相输入端和同相输入端（2）电压放大级的主要作用是提高电压增益，它可由一级或多级放大电路组成（3）输出级一般由电压跟随器或互补电压跟随器所组成，以降低输出电阻，提高带负载能力偏置电路是为各级提供合适的工作电流。此外还有一些辅助环节，如电平移动电路、过载保护电路以及高频补偿环节等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 （1）输入级一般是由BJT、JFET或MOSFET组成的差分式 放大电路，利用它的对称特性可以提高整个电路的共模抑制比 和其他方面的性能，它的两个输入端构成整个电路的反相输入 端和同相输入端。 （2）电压放大级的主要作用是提高电压增益，它可由一级 或多级放大电路组成 （3）输出级一般由电压跟随器或互补电压跟随器所组成， 以降低输出电阻，提高带负载能力。 偏置电路是为各级提供合适的工作电流。此外还有一些辅助 环节，如电平移动电路、过载保护电路以及高频补偿环节等

大集成电路运算放大器2.1运算放大器的代表符号+(b)(a)（a）国家标准规定的符号（b）国内外常用的符号HOME

2.1 集成电路运算放大器 运算放大器的代表符号

大集成电路运算放大器2.12.运算放大器的电路模型P+P-W+oN1XV1十供电电源rorio+-02XAvo('p -VN)2V_运算放大器的电路模型HOME

2.1 集成电路运算放大器 2. 运算放大器的电路模型

2.1集成电路运算放大器设 Vp>V,若 V-<A(Vp-VN)<V+,则 V=Ay(p -VN)Ayo(Vp -VN) ≥V+, V= +Vom = V+Ayo(Vp -VN)≤ V- , V= -Vom = VVo/Va正饱和+Vom= V+V=Ayo(Vp -VN)例2.1.1同学们自己学习。(p-VN)/mV力-Vom负饱和运算放大器的电压传输特性

2.1 集成电路运算放大器 例2.1.1同学们 自己学习

2.2理想运算放大器1：输出电压.的饱和极限值等于运放的电源电压，即+Vom=V和-Vom2：运放的开环电压增益很高，以至差分输入电压(vp-V)的值尽管很小，仍可驱使运放进入饱和区。即，若，（vp-）>，则将v,趋于正饱和极限电压+Vom=V+。反之，若(vp-V)<0，将趋于负饱和极限om电压-Vom=V

2.2 理想运算放大器 １．输出电压vo的饱和极限值等于运放的电源电 压，即+Vom = V+和- Vom 。 ２．运放的开环电压增益很高，以至差分输入电 压(vP - vN)的值尽管很小，仍可驱使运放进入饱和区。 即，若，(vP - vN) ＞０，则将vo趋于正饱和极限电压 +Vom = V+ 。反之，若(vP - vN) <0，将趋于负饱和极限 电压- Vom =V-

2.2理想运算放大器3．与前述相反，若v未达到饱和极限，则差分输入电压（vp-V）必趋近于0值。当v处于V与V之间，则运放必将工作在线性区4内部的输入电阻r：的阻值很高，因而可近似认为它为无穷大：由此可以假定，流入或流出同相端和反相端的电流为零，即ip=0、in=0。5.内部的输出电阻r的阻值很低乃至可近似认为它为零

2.2 理想运算放大器 ３．与前述相反，若vo未达到饱和极限，则差 分输入电压(vP - vN)必趋近于0值。当vo处于V+与V- 之间，则运放必将工作在线性区。 ４．内部的输入电阻ri的阻值很高，因而可近 似认为它为无穷大；由此可以假定，流入或流出同 相端和反相端的电流为零，即iＰ＝０、 iＮ＝０。 ５.内部的输出电阻ro的阻值很低乃至可近似认 为它为零

2.2理想运算放大器将上述近似理想的运放的性能参数理想化，便可得到如下图的理想运放的电路模型。它表示输入端是开路的，即I；8，输出端的电阻Iα0，输出电压=A"p-W)，其中A。→0十Avo(Vp-N)凯oV理想运放的电路模型

2.2 理想运算放大器