第5章集成运算放大器

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1、第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器目目 录录5.1 恒流源电路晶体管恒流源镜像电流源有缘负载放大器5.2差动放大电路运算放大器组成互补对称功放电路复合管5.3集成运算放大器简介简单运算放大器第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.4集成运算放大器的类型和型号命名方法集成运算放大器的类型集成运算放大器的型号命名方法5.5集成运算放大器的主要性能参数理想运算放大器的主要技术指标理想运算放大器在线性时的特性理想运算放大器在非线性时的特性5.6理想运算放大器第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器本章重点本章重点: 1. 集成运算放大器的组成集成运算放大器的组成 5. 理想运算放大器的特性理

2、想运算放大器的特性2. 差动放大器的工作原理差动放大器的工作原理3. 恒流源电路的工作原理恒流源电路的工作原理4. 集成运算放大器的类型及参数集成运算放大器的类型及参数第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器本章难点本章难点:差动放大器的各种电路形式和工作参数的分析差动放大器的各种电路形式和工作参数的分析本章主要介绍集成运算放大器的基本知识，首先介绍集成运算放大器的基本电路，集成运算放大器的基本组成，在此基础上介绍简单的集成运算放大器电路，以及集成运算放大器的分类，运算放大器的主要参数，最后提出理想运算放大器的概念和特点。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.1恒流源电路恒流源电路为放大

3、电路提供稳定的偏置电流，同时能作为放大电路的负载。本节主要介绍常用的恒流源电路。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.1 恒流源电路晶体管恒流源晶体管恒流源图5-1恒流源电路第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.1恒流源电路晶体管恒流源晶体管恒流源该电路为具有分压式电压负反馈偏置的共射极电路，三极管处于放大状态，通过三极管输出曲线可知，三极管工作在放大区，其输出曲线近似平行于横轴，即Ib恒定时，Ic近似不变，其集射间的动态电阻rce很大。因此该电路可以作为输出恒定电流的电流源来使用，用如图5-1(b)中的符号所示。如图5-1(c)所示为二极管温度补偿恒流源电路。二极管D与三极管的发

4、射结有相同的温度系数，当温度发生变化时，VD等比同步补偿VBE的变化，使Io更加稳定。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.1恒流源电路镜像电流源镜像电流源图5-2所示电路为镜像电流源电路。镜像电流源中用三极管代替二极管来实现温度补偿，因为在集成电路中，各元件同处一个硅片中，距离很近，因此对称性较好。镜像电流源由于UBE1=UBE2，因此可以认为IB1=IB2，IC1=IC2，图中IREF称为基准电流。当满足条件时（5-1）图5-2镜像电流源电路第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器图5-3所示电路为比例电流源电路。图中UBE1+IREFR1=UBE2+IoR2因为T1、T2对称，可认

5、为UBE1=UBE2则（5-2）两个三极管的集电极电流之比近似与其发射极电阻成反比，故该电流源称为比例电流源。5.1恒流源电路镜像电流源镜像电流源图5-3比例电流源电路第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器图5-4所示电路为微电流源电路。图中UBE1=UBE2+IoRe（5-3）由于UBE1与UBE2很小，因此用很小的电阻Re就可得到微小的工作电流Io。5.1恒流源电路镜像电流源镜像电流源图5-4微电流源电路第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.1恒流源电路有源负载放大器有源负载放大器有源负载放大器是指在集成运算反照中用恒流源代替负载电阻组成有源负载从而形成的放大器。图5-5所示为有源

6、负载单管共射放大电路。图中T3是放大管，T2是有源负载，T2与T1组成镜像电流源，作为T3的偏置电路。由于Ic2=I 保持恒定，T2的集电极电阻rce2很大，因此该放大器可取得较高的电压增益。图5-5有源负载共射放大器第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.2差动放大电路差动放大电路又称差分放大电路，它的输出电压与两个输入电压之差成正比。它能较好地克服直接耦合放大器的零点漂移问题，是集成运算放大器的基本组成单元。1. 基本差动放大电路的组成及静态分析基本差动放大电路的组成及静态分析如图5-6所示为基本差动放大电路。它采用双电源供电，由两个电路参数和三极管特性完全对称的共射电路组合而成。当u

7、i1=ui2=0时，由于电路完全对称，UBE1=UBE2 （5-4）Uc1=Uc2=VCC-IcRc，Uo=Uc1-Uc2=0 可见，静态时，两管集电极之间的输出电压为零。图5-6基本差动放大电路第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.2差动放大电路2. 差模信号和共模信号差模信号和共模信号当差动放大电路两个输入端加上大小相等而极性相反的输入信号，即ui1=-ui2，这时的输入方式称为差模输入方式，而u id=u i1-u i2=2u i1则称为差模输入信号。当差动放大电路两个输入端加上大小相等而极性相同的输入信号，即u i1=u i2，这时的输入方式称为共模输入信号，而uic=ui1=u

8、i2则称为共模输入信号。【例例5-1】已知差动放大器的输入信号为ui1=0.98V，ui2=0.94V，试求其差模输入电压和共模输入电压。解：解：差模输入电压：u id=u i1-u i2=0.04V共模输入电压：uic=(ui1+ui2)2=0.96V当放大器输入端电压为零时，输出端仍有缓慢变化的电压产生，这个输出电压称为漂移电压，这种现象称为零点漂移。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.2差动放大电路零点漂移产生的原因是：在直接耦合的多级放大器中，各级放大器由于温度变化所引起三极管参数变化而产生的漂移电压作为后一级的输入信号，从而在后级得到放大直至在多级放大器输出端形成漂移电压。由

9、于是温度引起的漂移现象，因此，零点漂移也称温度漂移。在由多级放大器产生的温度漂移中，由于第一级产生漂移电压所经过的放大级数最多，因此其产生的影响最大。由于直接耦合多级放大器之间是直接耦合，因此漂移电压和有效信号都能在放大电路中得到放大。当漂移电压的大小可以和有效信号的电压相比时，后级放大器就无法区分前级放大器输出信号是有效信号还是漂移电压，从而使放大器无法正常工作。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.2差动放大电路在差动放大电路中，当温度发生变化时，三极管的参数将发生变化从而引起两管集电极电流变化，由于两个三极管特性相同，因此IC1=IC2、UC1=UC2，输出变化量Uo=UC1-UC

10、2=0这表明：差动放大器可以抑制零点漂移。对差动放大器而言，由温度变化引起的漂移电压可以看成是在输入端输入了共模信号。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.2差动放大电路3. 差模信号输入和差模电压放大倍数差模信号输入和差模电压放大倍数如图5-7(a)所示为差动放大器差模信号输入电路图。对发射极电阻Re而言，差模信号在该电阻上无电压降即Re对差模信号相当于短路，对负载电阻RL而言，当输入差模信号时，一管集电极电位升高，另一管集电极电位降低，可以认为在RL中点处电位保持不变，即对差模信号RL/2处相当于交流接地，由此可画出差模信号输入时的交流电路，如图5-7(b)所示。输出电压uod与输入

11、电压uid之比，称为差模电压放大倍数。(5-5)因为uod= uo1-uo2=2uo1，uid= ui1-ui2=2ui1,所以(5-6)第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.2差动放大电路(5-7)该式表明：差动放大电路双端输出时，差模电路放大倍数Aud等于单管的电压放大倍数。图5-7差模信号输入电路第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.2差动放大电路4. 共模信号输入和共模抑制比共模信号输入和共模抑制比如图5-8(a)所示为差动放大电路共模信号输入电路图。输入共模信号时，两管输入信号都为uic。由于共模信号是大小相等、极性相同，因此双管电流在Re上产生的电压相当于单管电流在Re

12、上产生的电压的两倍。由此可画出如图5-8(b)所示的共模信号输入时的交流电路。由电路图可知，由于差动放大器两管电路对称，因此其双端输出共模电压为零。uoc= uc1-uc2=0共模输出电压uoc与共模输入电压uic之比，定义为差动放大电路的共模电压放大倍数Auc。(5-8)当差动放大器完全对称且双端输出时,Auc=0。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.2差动放大电路差动放大电路对差模信号有放大作用，而对共模信号起抑制作用。通常采用共模抑制比KCMR这一指标来表示放大器的这种能力。KCMR的定义为差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比的绝对值，一般用对数表示，单位为分贝，即(5-9)

13、KCMR值越大，表示电路抑制共模信号的性能越好。由于温漂对差动放大电路相当于共模信号，因此KCMR也表示差动放大电路对零点漂移的抑制能力。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.2差动放大电路图5-8共模信号输入电路第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.2差动放大电路5. 恒流源差动放大电路恒流源差动放大电路从图5-7(b)和5-8(b)可知，Re对差模信号的放大没有影响，但对共模信号引入了共模负反馈，使共模放大倍数Auc下降，因此Re可提高共模抑制比。 Re愈大，共模负反馈愈强，KCMR愈大。但随着Re的增大，它上面的直流电压也增大，对VEE的要求也越高。因此，对共模抑制而言，希望

14、Re愈大愈好，对直流偏置而言则希望Re适中，以便更好地与电源电压相匹配。为解决上述矛盾，差动放大电路采用恒流源来代替Re。恒流源式差动放大器如图5-9所示。图中Rb1、Rb2为分压式偏置，保证T3处放大状态，由于T3基极电位和电源电压受温度影响小，从而使IC3在温度变化时保持稳定。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.2差动放大电路如图5-10所示为镜像恒流源差动放大器一部分。图5-11是恒流源差动放大器简化画法。图5-9恒流源式差动放大器图5-10镜像恒流源差动放大器图5-11简化画法第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.2差动放大电路6.差动放大电路输入、输出的接法差动放大电路

15、由两个单管共射放大器组合而成。它有两个输入端和两个输出端，因此可以有四种接法：即双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出。电路的输入输出接法不同时，其特性也不尽相同，现分析如下。(1)双端输入、双端输出双端输入、双端输出如图5-12所示。图5-12 双端输入、双端输出第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.2差动放大电路信号uid经Rb、rbe1、rbe2分压在T1、T2的基极得到大小相等、相位相反的信号，即差模信号，它的差模电压放大倍数 (5-10)输入电阻:Rid=2(Rb+rbe)(5-11)输出电阻：Ro=2Rc(5-12)对共模信号，由于双端输出，电

16、路对称，所以KCMR。(2)单端输入、双端输出单端输入、双端输出如图5-13所示。图5-13单端输入、双端输出第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.2差动放大电路与图5-12相比，单端输入时两个输入端有一个输入端接地。单端输入时两个输入端的信号可写成：ui1= u i= ui/2+ui/2，ui2 = ui/2 - ui/2 = 0，u1d= ui/2，u2d= -ui/2，u1c= u2c= ui/2， uid= ui。由此可知单端输入时，差模输入信号分配和双端输入时一样。uid = 2u1d= ui uod= 2uo1差模电压放大倍数：(5-13)输入电阻：Rid=2(Rb+rbe)

17、(5-14)输出电阻：Ro=2Rc (5-15)共模信号：KCMR。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器(3)双端输入、单端输出5.2差动放大电路双端输入、单端输出如图5-14所示。图5-14双端输入、单端输出与图5-12比较，单端输出时输出信号取自T1集电极对地电压，因此uid= 2u1d uod= uo1差模电压放大倍数：输入电阻：Rid = 2(Rb+rbe)(5-17)(5-16)输出电阻：Ro=Rc(5-18)当输出电压取自T2 集电极对地电压时，Aud 符号为正。单端输出与双端输出相比，由于输出不对称，它的KCMR要小。但由于恒流源对共模信号仍有强烈的负反馈，因此它对共模信号有

18、较强的抑制作用，KCMR仍较大第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.2差动放大电路(4)单端输入、单端输出单端输入、单端输出如图5-15所示。由于是单端输入、单端输出，因此uid= 2u1d，uod= uo1差模电压放大倍数:(5-19)输入电阻:Rid = 2(Rb+rbe)(5-20)输出电阻: Ro=Rc(5-21)对共模信号抑制主要依靠恒流源的负反馈作用。图5-15单端输入、单端输出第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器单端输入、单端输出接法，由于输入信号和输出信号接法不同，输入信号和输出信号可实现同相和反相。如果uo取自T1的集电极，输入信号从T1接入，T2基极接地，则输入和

19、输出反相；若uo仍取自T1的集电极，T1基极接地，T2接输入信号，则输入信号与输出同相。5.2差动放大电路综合以上分析：对于差动放大器的四种接法，其性能与输入方式无关，只与输出方式有关。现将这四种接法的性能列于表5-1，以供比较。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.2差动放大电路表表5-1 差动放大器四种接法及其性能差动放大器四种接法及其性能 连接方法双端输入双端输出单端输入双端输出双端输入单端输出单端输入单端输出差模电压放大倍数共模抑制比很高很高较高较高差模输入电阻Rid=2(Rb+rbe)Rid=2(Rb+rbe)Rid=2(Rb+rbe)Rid=2(Rb+rbe)第第5章章 集成

20、运算放大器集成运算放大器5.2差动放大电路差模输出电阻Ro=2Rc Ro=2RcRo=RcRo=Rc用途适用于输入、输出都不需要接地，对称输入、对称输出的场合适用于单端输入转为双端输出的场合适用于双端输入转换为单端输出的场合适用于输入、输出电路中需要有公共接地的场合第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.2差动放大电路【例例5-2】如图5-16所示是一个具有调零电位器的差动放大电路，已知=100， rbe=10k，VCC=VEE=15V，RC=30k， RL=20k，Re=30k，Rb=3k，RP=100，RP的滑动端处于中点，RL=20k，UBE1=UBE2=0.7V。 (1)计算静态工

21、作点ICQ1，ICQ2，UCQ1，UCQ2； (2)差模电压放大倍数，输入电阻，输出电阻； (3)若从T1集电极单端输出，负载电阻RL仍为20k，求差模放大倍数。图5-16 例5-2图第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.2差动放大电路 解解 (1)静态时，ui1=0，T1基极回路IBQ1Rb+UBE1+IEQ1(RP/2+2Re)=VEE IEQ1VEE/2Re=0.25mA由于=100，电路两边对称，因此ICQ2=ICQ1= IEQ1=0.25mAUCQ1=UCQ2=VCC-ICQ1RC=7.5V (2)输入电阻:Rid=2(Rb+ rbe)+(1+)RP=36k输出电阻:Ro=2R

22、c=60k差模电压放大倍数:(3)单端输出时的差模电压放大倍数:第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.3集成运算放大器简介集成运算放大器是一个具有高电压增益的多级直接耦合放大电路，它由于最早用于组成数学运算电路而称为运算放大器，它是模拟电子电路中最主要的器件之一。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.3集成运算放大器简介 运算放大器的组成运算放大器的组成图5-17集成运算放大器组成框图偏置电路输入极输出极中间极第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.3集成运算放大器简介互补对称功放电路互补对称功放电路 互补对称放大器实质上是由两个射极跟随器组成的。如图5-18所示，当输入正弦交

23、流电压ui时，正半周，T1放大导通，T2截止：负半周，T1截止，T2放大导通，因此在负载RL上输入电压uoui。图5-18甲乙类互补对称放大器无论T1放大导通，还是T2放大导通，放大电路均工作在射极输出状态，输出阻抗低，带负载能力强。电路中R1、D1、D2、R3是偏置电路，使T1、T2有较小的静态偏置电流，此举主要是要避免T1、T2交替导通时，因三极管存在死区电压，使两管同时截止，而产生的交越失真。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.3集成运算放大器简介 复合管复合管复合管是由两个或两个以上三极管通过一定的连接方式组合而成，能正常工作的等效三极管。如图5-19(a)所示，T1和T2按图

24、示方式连接在一起，T1称为前级三极管，T2为后级三极管，T1、T2放大导通时i1= ib1，i3= ie2，i2= ic1+ic2，ib2=ie1i2=1 ib1+2(1+1) ib1=(1+2+12) ib1i3=(1+2)(1+1) ib1=(1+2+212) ib1 i3i2i1，(1)脚为复合管的b极，(2)脚为复合管的c极，(3)脚为复合管的e极。结合电流方向可知复合管类型为NPN型，如图5-19(b)所示。复合管的电流放大倍数：(5-22)第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.3集成运算放大器简介 复合管复合管输入电阻：Ri=rbe1+(1+1)rbe2(5-23) 可见，复

25、合管的电流放大倍数比单管的电流放大倍数大很多，它在集成运算放大器中得到广泛使用，可应用在输入级、中间级和输出级，放大器使用复合管后可大大提高本级电压放大倍数，提高输入电阻，实现小输入电流推动大的负载电流。各类型三极管可根据各种需要连接成各种复合管，既可以同类型三极管连接，也可以不同类型三极管连接，无论如何连接，连接后的各个三极管一定要能正常工作。图5-19复合管第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.3集成运算放大器简介 简单的运算放大器简单的运算放大器下面以通用型集成运算放大器CF741为例，介绍简单的运算放大器的整体电路。1CF741的外形通用型运算放大器CF741八引线双列直插式外部

26、引脚如图5-22所示。图5-22 CF741外部引脚2CF741的原理图图5-23所示为通用型集成运算放大器CF741的内部电路图。图中T1，T3和T2，T4组成共集共基组合差动放大电路，T5，T6组成有源负载，构成双端变单端电路。T16，T17组成复合管共发射极放大电路中间级，由于采用有源负载，故该级可获得很高的电压增益。输出级由T23，T14，T20等组成典型的甲乙类互补对称功率放大电路，T23构成推动级，T14，T20构成互补对称输出级。T8 T13等组成偏置电流源电路。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.3集成运算放大器简介 简单的运算放大器简单的运算放大器图5-23 CF74

27、1原理图第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.4 集成运算放大器的类型和型号命名方法 集成运算放大器的类型集成运算放大器的类型集成运算放大器的种类很多，大致可以分为两类，一类为通用型运算放大器，如F741等；另一类为专用型运算放大器。现简要介绍如下。通用型通用型集集成成运运算算放放大大器器的的种种类类专用型专用型低功耗型低功耗型高速型高速型大功率型大功率型高压型高压型高阻型高阻型高精度型高精度型第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.4 集成运算放大器的类型和型号命名方法 集成运算放大器型号命名方法集成运算放大器型号命名方法1.集成电路器件型号命名方式根据国家标准GB 343082，

28、我国集成电路器件型号由五部分组成。其符号和意义见课本表5-2。2.集成运算放大器型号举例这四种型号集成运算放大器的工作温度和封装可通过查课本表5-2得到。CF0741MT：通用型运算放大器CF1437CD：通用型双运算放大器CF0124MJ：通用型单电源四运算放大器CF7600CP：CMOS高精度运算放大器第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.5集成运算放大器主要性能参数1.开环差模电压增益Aod Aod指运算放大器在无外加反馈情况下，工作在线性区时的差模电压增益。2.差模输入电阻rid rid指运算放大器两个输入端之间的交流电阻。一般集成运算放大器的rid为几兆欧，用场效应管作差动输入

29、级的集成运算放大器，rid可达106M。3.输出电阻ro ro指运算放大器在开环工作时，输出端对地等效电阻。一般集成运算放大器的ro为100左右。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.5集成运算放大器主要性能参数4.共模抑制比KCMR KCMR指开环差模电压增益与开环共模电压增益之比，它表示集成运算放大器抑制温漂的能力。一般集成运算放大器的KCMR大于80dB，性能优良的可达160dB。5.3dB带宽fH-3dB带宽fH指Aod下降3dB时的频率。一般集成运算放大器的fH为几赫至几千赫。6.单位增益带宽BWGBWG指Aod降至0dB时的频率。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器7.输

30、入失调电压UIO5.5集成运算放大器主要性能参数 UIO指实际集成运算放大器中输入电压为零时，输出电压不为零，为使输出电压为零，要在输入端外加补偿电压。一般运算放大器的UIO值为110mV，性能优良的小于1mV。8.输入失调电压温漂UIOUIO指输入失调电压对温度的平均变化率(即温度系数)。一般运算放大器的UIO约为1020V/，性能优良的低于0.5V/。9.输入失调电流IIOIIO指输出电压为零时，运算放大器两个输入端偏置电压之差。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.5集成运算放大器主要性能参数一般运算放大器IIO约为几十至一百纳安，性能优良的低于1nA。10.输入失调电流温漂IIO

31、 IIO指输入失调电流的温度系数。一般运算放大器的IIO约为几nA/11.输入偏置电流IIBIIB指当输出电压为零时，两个输入端偏置电流的平均值。 IIB反映了输入级的输入电阻和输入失调电流的大小，IIB愈小，输入电阻愈大，输入失调电流愈小。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器12.转换速率SR5.5集成运算放大器主要性能参数 SR 指在额定负载条件下，输入一个大幅度的阶跃信号时，输出电压的最大变化率。该参数反映运算放大器对高速变化的输入信号的响应能力。通用型运算放大器SR为0.5V/s，高速型运算放大器SR可达1000V/s。在实际应用中，运算放大器的输入信号变化率一般不大于SR。13.

32、最大差模输入电压UIdm UIdm指运算放大器同相输入端和反相输入端之间能够承受的最大电压。运算放大器工作时，差模输入电压必须小于此值，否则差分对管中的一个管子的发射结可能被反向击穿。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.5集成运算放大器主要性能参数14.最大共模输入电压UIcm UIcm指运算放大器在线性工作区能承受的最大共模输入电压。运算放大器工作时共模输入电压必须小于此值，否则KCMR将显著下降。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.6理想运算放大器理想运算放大器的主要技术指标理想运算放大器的主要技术指标所谓理想运算放大器就是指集成运算放大器的各项技术指标理想化，这些指标主要

33、有：Aud=Rid=Ro=0KCMR=带宽BW这些指标实际运算放大器是不可能达到的，但在实际分析运算放大器电路时，根据实际情况，采用理想化指标来分析，既可简化分析的过程，得到的结果与实际测量的结果之间误差不大，所以，在实际分析运算放大器电路，很多时候都把运算放大器当成理想运算放大器来分析。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.6理想运算放大器理想运算放大器在线性时的特性理想运算放大器在线性时的特性理想运算放大器在线性时的特性是指理想运算放大器工作在线性区时显现的一些特点，运算放大器工作在线性区是指其输出电压与两个输入端电压之间存在线性放大关系即Uo=Aud(U+-U-)式中：Uo表示输出

34、端电压；U+表示同相端输入电压，即从该端输入信号，输出信号与输入信号相位相同； U反相输入电压，即从该端输入信号，输出信号与输入信号相位相反。理想运算放大器的电路符号如图5-24所示。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.6理想运算放大器 理想运算放大器在线性时的特性理想运算放大器在线性时的特性根据理想运算放大器的Aud，Uo/(U+ U-)=Aud，相对一定值的Uo，U+ U-0。即：U+=U。这表明理想运算放大器两个输入端之间的电压近似为零，两端电位近似相等，这与电路中短路的情形类似，但由于在电路结构中，运算放大器两输入端并未真正短路，因此把这种情形称为“虚短”。根据理想运算放大器的

35、差模输入电阻rid，因此，流入两输入端的电流I+=I0。这如同电路被断开的情形，但又不是实际被断路，这种情形称为“虚断”。“虚短”和“虚断”是理想运算放大器工作在线性区的两个重要特点。第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.6理想运算放大器 理想运算放大器在非线性时的特性理想运算放大器在非线性时的特性 1.理想运算放大器在非线性时的特性是指理想运算放大器工作在非线性区时的特性作为一个放大器，当输入信号足够大时，运算放大器中的三极管将工作在饱和状态，这时输出电压不随输入电压变化，如图5-25所示。图中实线部分是运算放大器非线性的特性，虚线部分是理想运算放大器非线性的特性。当U+U时，Uo=+Uom(5-24)当UU+时，Uo=-Uom(5-25)Uom为输出电压的最大值。图5-25运算放大器的非线性特性第第5章章 集成运算放大器集成运算放大器5.6理想运算放大器 理想运算放大器在非线性时的特性理想运算放大器在非线性时的特性2.在非线性区，输入电流式中U+ U-0，但rid(5-26)所以，理想运算放大器工作在非线性区域时，输出电压只有两个数值+Uom、-Uom，输入电流为零。因此I=I0