安顺学院：《电子技术基础（模拟部分）》课程教学资源（PPT课件讲稿，第六版）ch02 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

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

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 输入级 中间级 输出级 差分放大 U01 电压放大 U02 功率放大 Avl Av2 A3=1 +0 VOI=Av1(UP-UN) Vo2=Av1Av2(UP-UN) VO=Avo(UP-UN) 图2.1.1集成运算放大器的内部结构框图 本章不讨论集成运放的内部电路，仅从其电路模型和外特性 出发，讨论运放构成的放大电路和典型的线性应用电路

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 本章不讨论集成运放的内部电路，仅从其电路模型和外特性 出发，讨论运放构成的放大电路和典型的线性应用电路

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 符号 (a) (b) 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

2.1 集成电路运算放大器 符号 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 － ＋ － ＋ (a) (b) 1. 集成电路运算放大器的内部组成单元

2.1集成电路运算放大器 放大：在输入信号控制下， 通常： 放大电路将供电电源能量转 换成为输出信号能量。 ·开环电压增益 A.的≥105（很高） P 输入电阻 + Up 供电 r≥10Q（很大) 电源 0 Uo- ·输出电阻 Avo(VP-VN) r。≤1002（很小） N vo=Avo(Up-UN) (V_<o<V+) 注意输入输出的相位关 系

2.1 集成电路运算放大器 通常： § 开环电压增益 Avo的10 5（很高） § 输入电阻 r i  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 放大：在输入信号控制下， 放大电路将供电电源能量转 换成为输出信号能量

2.1集成电路运算放大器 当Ao(p-NW≥V+时 vo=V: 当Ao(p-vW≤V_时 P V 0=V + Up 供电 电源 0 电压传输特性 0 Uo-f(Up-UN) UN Avo(UP-UN) +8Z

2.1 集成电路运算放大器 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 )

2.1集成电路运算放大器 当Aop-W≥V+时 Uo/V vo=V: 正饱和 当Ao(p一N)≤V_时 VO=Avo(UP-UN) 0=V 线性区 电压传输特性 vo=f(Up-Un) (Up-UN)/mV 线性范围内 Uo=Avo(Up-UN) Ao—斜率 负饱和b -Vom=v

2.1 集成电路运算放大器 线性范围内 vO ＝Avo (vP－vN ) Avo——斜率 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 )

2.2理想运算放大器 1.V,的饱和极限值等于运放的 p=0 电源电压V,和V UPO 2.运放的开环电压增益很高 Vo 若(v。-n)>0 iN-0 Avo(UP-UN) 则。=+Vom=V+ UNO 若（。-n)<0 则v。-Vom=V_ vo/V 3.若V_<v。<V+ 理想： +Vom=V* 则(。一n)0 r'≈00 4.输入电阻r的阻值很高 r~0 (Up-Un)/mV 使i,≈0、i0 A0→00 5.输出电阻很小，r。≈0 0。=Ao(0p一Vn) b Vom=V

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r i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(vp－vn )

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 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 , ip Avo(Up-Un) + Vo Vid 0id=0 000 in Vi R2 R2 Un 0n=0i On= R (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 1. 基本电路 （b）小信号电路模型

2.3.1同相放大电路 2.几项技术指标的近似计算 ip Avo(Up-Vn) (1) 电压增益A。 0id=0 根据虚短和虚断的概念有 in 0p≈0n,p=-in=0 R2 0n=0i 所以 = R R ,=,=0n= R .00 R+R2 0=+R=1+R (可作为公式直接使用) 01 R

2.3.1 同相放大电路 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 2 i p n v R R R v v v      1 1 所以 1 2 1 1 2 i o 1 R R R R R A      v v v （可作为公式直接使用）