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1、第3章 集成运算放大器,3.1 集成运算放大器的简介,3.2 集成运算放大器的线性应用,3.3 集成运算放大器的非线性应用,1. 了解集成运放的基本组成及主要参数的意义。2. 理解理想运算放大器并掌握其基本分析方法。3. 理解用集成运放组成的比例、加减、微分和 积分运算电路的工作原理。4. 理解电压比较器的工作原理和应用。,本章要求,第3章 集成运算放大器,3.1 集成运算放大器的简介,3.1.1 集成运算放大器的特点,集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。是发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电路。,集成电路分类,数字集成电路,在集成电路工艺中难于制造电感元件；制造容量大
2、于200pF的电容也比较困难，因而放大器各级之间都采,（1）级间采用直接耦合方式,3.1.1 集成运算放大器的特点,用直接耦合，必须使用电容的场合，也大多采用外接的方法。,（2）电路结构和参数具有对称性,集成电路中的电阻是由硅半导体的体电阻构成，阻值大约为10030K，且阻值精度不高，因此常常用晶体管恒流源代替电阻（动态电阻）；必须使用直流高阻值的场合，也大多采用外接的方法。,由于集成电路中的各个元件是通过同一工艺过程制作在同一硅片上，同一片内的元件参数绝对值有同向的偏差，温度均一性好。,（3）用有源器件代替无源器件,3.1.2 电路的基本组成及简单说明,输入级：要求输入电阻高，差模放大倍数高
3、，抑制零点漂移和共模干扰信号的能力强。都采用差分放大电路。,中间级：要求电压放大倍数高。常采用带恒流源的共发射极放大电路构成。,输出级：与负载相接，要求输出电阻低，带负载能力强，一般由互补对称电路或射极输出器构成。,输入级,中间级,输出级,同相输入端,输出端,反相输入端,偏置电路：为各级放大电路提供稳定和合适的偏置电流，决定各级的静态工作点，一般由恒流源电路构成。,3.1.3 集成运算放大器的主要技术指标,1. 最大输出电压 UOPP 能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。,2. 开环差模电压增益 Auo 运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。 Auo愈高，所构成的运算电路越稳定，运算
4、精度也越高。,6. 共模输入电压范围 UICM 运放所能承受的共模输入电压最大值。超出此值，运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。,愈小愈好,3. 输入失调电压 UIO4. 输入失调电流 IIO5. 输入偏置电流 IIB,3.1.4 理想运算放大器及其分析依据,1. 理想运算放大器,Auo ， rid ，ro 0 ， KCMR ,2. 电压传输特性 uo= f (ui),线性区：uo = Auo(u+ u),非线性区：u+ u 时， uo = +Uo(sat) u+ u 时， uo = + Uo(sat) u+ 0,ui = Ui u 时， uo = +Uo (sat) u+u 时，uo= +Uo (sat) u+UR，uo=+ Uo (sat)ui UR，uo= Uo (sat),输入信号接在反相端,输入信号接在同相端,输入信号接在反相端,输入信号接在同相端,输出带限幅的电压比较器,设稳压管的稳定电压为UZ，忽略稳压管的正向导通压降则 ui UR，uo = UZ,uiUR 时，uo = Uo (sat),2. 过零电压比较器,利用电压比较器将正弦波变为方波,
