运放特性及应用精.ppt

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1、运放特性及应用第1页，本讲稿共12页集成运放的符号两个输入端，一个输出端，外加两个对称电源，另有调零端子，相位补偿等附加端子，应用分析中，不需给出辅助端子及电源端子。与“”相对应的输入称反相输入端，输出信号与输入信号相位相反；与“+”相对应的输入称同相输入端，输出信号与输入信号相位相同。输入、输出信号以地为参考的。第2页，本讲稿共12页理想运放的特征1、输入失调电压及其温度漂移以及随电源电压的漂移为零。、输入失调电压及其温度漂移以及随电源电压的漂移为零。输入失调电压输入失调电压 是指输入电压为零时，输出电压折算到输入端的数值。或定义为：是指输入电压为零时，输出电压折算到输入端的数值。或定义为：

2、在室温在室温 及标准电压下，为使集成运放的输出电压及标准电压下，为使集成运放的输出电压 而在输入端必须引进的补而在输入端必须引进的补偿电压偿电压 ，实际，实际 在在 以内。以内。2、输入偏置电流，失调电流及它们的温度漂移为零。、输入偏置电流，失调电流及它们的温度漂移为零。输入偏置电流输入偏置电流 指输出电压为零时，流入两个输入端的静态基极电流的平均值：指输出电压为零时，流入两个输入端的静态基极电流的平均值：（在（在 间）间）输入失调电流输入失调电流 指当输出电压为零时，流入两个输入端的静态基数电流之差：指当输出电压为零时，流入两个输入端的静态基数电流之差：（在（在 间）间）3、开环差模电压放大

3、信数为无限大。、开环差模电压放大信数为无限大。开环差模电压放大信数开环差模电压放大信数 指输出端负载开路，电路开环时，集成运放对低频输入信指输出端负载开路，电路开环时，集成运放对低频输入信号的放大信数，号的放大信数，测出准确数值是没有意义的。，测出准确数值是没有意义的。1、输入失调电压及其温度漂移以及随电源电压的漂移为零。、输入失调电压及其温度漂移以及随电源电压的漂移为零。输入失调电压输入失调电压 是指输入电压为零时，输出电压折算到输入端的数值。或定是指输入电压为零时，输出电压折算到输入端的数值。或定义为：在室温义为：在室温 及标准电压下，为使集成运放的输出电压及标准电压下，为使集成运放的输出

4、电压 而在输入端必而在输入端必须引进的补偿电压须引进的补偿电压 ，实际，实际 在在 以内。以内。2、输入偏置电流，失调电流及它们的温度漂移为零。、输入偏置电流，失调电流及它们的温度漂移为零。输入偏置电流输入偏置电流 指输出电压为零时，流入两个输入端的静态基极电流的平均值：指输出电压为零时，流入两个输入端的静态基极电流的平均值：（在（在 间）间）输入失调电流输入失调电流 指当输出电压为零时，流入两个输入端的静态基数电流之差：指当输出电压为零时，流入两个输入端的静态基数电流之差：（在（在 间）间）3、开环差模电压放大信数为无限大。、开环差模电压放大信数为无限大。开环差模电压放大信数开环差模电压放大

5、信数 指输出端负载开路，电路开环时，集成运放对低频输入信号的放大指输出端负载开路，电路开环时，集成运放对低频输入信号的放大信数，信数，测出准确数值是没有意义的。，测出准确数值是没有意义的。第3页，本讲稿共12页理想运放的特征4、共模抑制比为无限大、共模抑制比为无限大理想运放应对两个端入端的差模电压有反应，而对共模电压不产生输出。理想运放应对两个端入端的差模电压有反应，而对共模电压不产生输出。将集成运放的反相及同相输入端并联并加以地为参考的共模输入电压将集成运放的反相及同相输入端并联并加以地为参考的共模输入电压 ，则输出电，则输出电压增量压增量实际中加入实际中加入 ，定义共模电压放大信数定义共模

6、电压放大信数 。则共模抑制比则共模抑制比 定义为集成运放的差模电压放大信数与共模电压放大信数之比的绝定义为集成运放的差模电压放大信数与共模电压放大信数之比的绝对值。对值。它反映了集成运放抑制共模信号的能力。它反映了集成运放抑制共模信号的能力。5、差模及共模输入电阻为无限大。、差模及共模输入电阻为无限大。差模输入电阻差模输入电阻 指室温下测定的集成运放两个输入端之间的动态等效电阻。指室温下测定的集成运放两个输入端之间的动态等效电阻。共模输入电阻共模输入电阻 指室温下测定的集成运放每一输入端对地的动态等效电阻。指室温下测定的集成运放每一输入端对地的动态等效电阻。第4页，本讲稿共12页理想运放的特征

7、6、开环输出电阻为零。、开环输出电阻为零。开环输出电阻开环输出电阻 指开环，不带负载状态下集成运放输出端对地的动态等效电阻。其值越小，指开环，不带负载状态下集成运放输出端对地的动态等效电阻。其值越小，表明集成运放带负载的能力愈强，为数百欧。表明集成运放带负载的能力愈强，为数百欧。7、开环频宽为无限大。、开环频宽为无限大。开环频宽开环频宽 指集成运放的开环电压放大信数指集成运放的开环电压放大信数 随信号频率的增加而降低到低随信号频率的增加而降低到低频的频的 倍时的频率范围。倍时的频率范围。第5页，本讲稿共12页构成各种闭环运算电路的应用原则运放输出信号通过反馈电路返回到运放输入端构成的电路称闭环

8、运算电路。闭环运运放输出信号通过反馈电路返回到运放输入端构成的电路称闭环运算电路。闭环运算电路中有如下特点：算电路中有如下特点：1、输入差模电压为零。（即、输入差模电压为零。（即 ）由于开环差模电压放大倍数由于开环差模电压放大倍数 为无穷大，而输出电压为无穷大，而输出电压 是有限值，故它的差模输入电压是有限值，故它的差模输入电压 ，表明理想运放的两个输入端电位始终是紧紧跟随的，而不管它们的绝对值是多大。（理想，表明理想运放的两个输入端电位始终是紧紧跟随的，而不管它们的绝对值是多大。（理想运放两输入端电压差为零）运放两输入端电压差为零）2、输入偏置电流、输入偏置电流 及失调电流及失调电流 均为零

9、。均为零。因因 （理想运放两输入端不取用电流）（理想运放两输入端不取用电流）第6页，本讲稿共12页设计示例理想运放理想运放故故且流入运放的电流且流入运放的电流因此因此虚地的存在是其重要特征虚地的存在是其重要特征为反馈阻抗为反馈阻抗 为外接输入阻抗则为外接输入阻抗则1.反相比例运放电路反相比例运放电路 虚地的存在是其重要特征虚地的存在是其重要特征 第7页，本讲稿共12页设计示例2、同相放大器、同相放大器 平衡电阻平衡电阻则则引入共模电压，使输入电阻增加，输出电阻进一步减小。引入共模电压，使输入电阻增加，输出电阻进一步减小。第8页，本讲稿共12页设计示例3、减法器、减法器 选取电阻值选取电阻值则则特点：电路存在共模电压，也称偏差输入放大器。特点：电路存在共模电压，也称偏差输入放大器。第9页，本讲稿共12页设计示例4、积分运算电路、积分运算电路 电容电容两端电压为两端电压为利用运放组成闭环特性时，与所用运放无关，仅与反馈网络元件的参数有关。利用运放组成闭环特性时，与所用运放无关，仅与反馈网络元件的参数有关。第10页，本讲稿共12页设计示例5、微分运算电路、微分运算电路 得得 第11页，本讲稿共12页设计示例6、PID运算电路运算电路 第12页，本讲稿共12页