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集成运算放大器的电路构成及特点-电子技术方案|电路图讲解

本文旨在帮助工程师了解集成操作放大器的一般情况,掌握集成操作放大器在线和非线性应用的基本电路工作原理和分析方法,了解正弦波振荡器的电路特性、振动条件、振动过程和稳定振幅。

了解集成操作放大器的一般情况,掌握集成操作放大器在线和非线性应用的基本电路工作原理和分析方法,了解正弦波振荡器的电路特性、振动条件、振动过程和稳定幅度。

1. 集成运算放大器简介,要求达到“领会”层次。

2. 集成操作放大器的线性应用电路需要满足“综合应用”层次。

3. 集成运算放大器的非线性应用,要求达到“简单应用”层次。

4. 要求达到正弦波振荡器电路“领会”层次。

重点:分析线性应用中的各种基本运算电路,分析非线性应用中的电压比较器。

难点:电压比较器和正弦波振荡电路。

1. 集成运输的电路组成及特点

集成操作放大器是一种高增益直接耦合放大电路,其方框图如图1所示。

图1 操作放大器方框图

(1)输入级 采用双端输入和双端输出的形式,使用高性能差分放大电路必须对共模信号有很强的抑制作用。

(2)中间放大级 提供高开环放大倍数,以保证运放的运算精度。一般由共发射极组成多级耦合放大电路。

(3)输出级 由PNP和NPN由两种极性三极管或复合管组成,提供大的输出电压或电流。

(4)偏置电流源 为稳定工作点提供稳定的偏置电流。一般由各种恒流源电路组成。

2. 操作放大器的主要技术指标

(1)输入失调电压Uio :当输入电压为零时,将输出电压除以电压增益,即转换为输入端的失衡电压。Uio是内部电路对称性的指标。

(2)输入失调电流Iio:当输入信号为零时,放大器两个输入端的静态基极电流差用于表示分级输入电流不对称。

(3)输入偏置电流IiB:两个输入端静态偏置电流的平均值,即

(4)开环差模电压放大倍数Au0 :输出电压与输入电压之比,无需额外反馈。也就是说 。

(5)最大输出电压 Uopp:当输出不失真时,最大输出电压值。

(6)最大共模输入电压UiCM :在保证正常运行的条件下,共模输入电压的允许范围。当共模电压超过此值时,输入差对管饱和,放大器失去共模抑制能力。

(7)共模抑制比KCMR :常用分贝数表示差模电压放大倍数与开环共模电压放大倍数绝对值之比。

3. 理想分析理想集成运放的特点

(1) 理想化的综合运输条件

满足以下参数指标的操作放大器可视为理想的操作放大器。

① 开环差模电压放大倍数Au0=∞,实际上Au0≥80dB即可。

② . 差模输入电阻rid=∞,实际上rid比输入端外电路电阻大2~3个量级。

③ 开环输出电阻ro=0,实际上ro比输入端外电路的电阻小2~3个量级。

④ 共模抑制比Kcm=∞ 。

电路中的理想图形符号如图2所示。同相输入端(输入信号变化的极性与输出端相同)u (或up);反向输入端(输入信号变化的极性与输出端不同)u-( 或uN) 表示。符号分别用于图符中的输入端" "和"-"标注。输出端uo。

图 2 集成运输符号

(2) 线性区理想运输工作的特点

运算放大器必须在闭环下工作,以确保线性应用。

● 虚地

“虚地”是指在分析操作放大器处于线性状态时,反向输入端的电位为零,称为虚假接地,称为虚假接地。

“虚短”当分析操作放大器处于线性状态时,可将两个输入端视为等电位,称为虚假短路,称为虚假短路。但两个输入端不能真正短路。

"虚断"当分析运输处于线性状态时,两个输入端可视为等效开路,称为虚假开路,称为虚假断路。显然,两个输入端不能真正断路。

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标签: npn型集成三极管

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