05第五章运算放大器.ppt
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1、第五章第五章 运算放大器电阻电路运算放大器电阻电路 5-2 比例电路的分析比例电路的分析5-3 含有理想运算放大器的电路的分析含有理想运算放大器的电路的分析 5-1 运算放大器的电路模型运算放大器的电路模型运算放大器运算放大器(operational amplifier):是是一一种种在在电电路路中中有有着着十十分分广广泛泛用用途途的的电电路路器器件件。最最早早开开始始应应用用于于1940年年,主主要要用用于于模模拟拟计计算算机机,可可模模拟拟加加、减减、积积分分等等运运算算,对对电电路路进进行行模模拟拟分分析析。1960年年后后,随随着着集集成成电电路路技技术术的的发发展展,运运算算放放大大
2、器器逐逐步步集集成化,大大降低了成本,获得了越来越广泛的应用。成化,大大降低了成本,获得了越来越广泛的应用。运运算算放放大大器器基基本本上上是是高高放放大大倍倍数数的的直直接接耦耦合合的的放放大大器器(一一般般内内部部由由20个个左左右右的的晶晶体体管管组组成成),可可用用来放大直流和频率不太高的交流信号。来放大直流和频率不太高的交流信号。5-1 运算放大器的电路模型运算放大器的电路模型一、电路符号一、电路符号两个输入端两个输入端 a 、b 和和一个输出端一个输出端 o。电源端子电源端子 和和 连接直流连接直流偏置电压,以维持偏置电压,以维持 运放内部晶运放内部晶体管正常工作。体管正常工作。接
3、正电压,接正电压,接负电压,这里的电压的正负是对地或公接负电压,这里的电压的正负是对地或公共端而言的。共端而言的。运放具有运放具有“单方向单方向”性质性质(图中图中 图形符号就代表这种性质图形符号就代表这种性质)。b端端:同向:同向输入端或非倒向输入端。输入端或非倒向输入端。当输入电压当输入电压 加在加在b端与公共端端与公共端之间,之间,与与 两者的实际方向两者的实际方向相对公共端恰好相同。相对公共端恰好相同。(参参考考方方向向如如图图所所示示,每每一一点点均均为为对对地地的的电电压压,在在接接地地端端未未画画出出时时尤尤须须注意。注意。)a端端:反向输入端或倒向输入端。反向输入端或倒向输入端
4、。当输入电压当输入电压 加在加在a端与公共端端与公共端之间,输出电压之间,输出电压 实际方向则自实际方向则自公共端指向公共端指向o端。两者方向正好相反。端。两者方向正好相反。o端端:输出端输出端,输出电压输出电压 。A:开环电压放大倍数。开环电压放大倍数。如果在如果在a、b端分别同时加输入电端分别同时加输入电压压 、,则有:,则有:这种输入方式称为差动输入,这种输入方式称为差动输入,称为称为差动输入电压差动输入电压。非倒向端接地,倒向端加输入电压:非倒向端接地,倒向端加输入电压:倒向端接地,非倒向端加输入电压:倒向端接地,非倒向端加输入电压:“-”表示表示 与与 相对公共端恰好相反。相对公共端
5、恰好相反。“+”表示表示 与与 相对公共端恰好相同。相对公共端恰好相同。二、运算放大器的外特性二、运算放大器的外特性(与与 之间的关系曲线之间的关系曲线)Usat-Usatuo/Vud/mVO实际特性实际特性近似特性近似特性(与与 之间的关系曲线之间的关系曲线)分三个区域:分三个区域:线性工作区:线性工作区:正向饱和区:正向饱和区:反向饱和区:反向饱和区:A:电压放大倍数电压放大倍数称为称为饱和电压饱和电压。其值略低于直流偏置电压值。其值略低于直流偏置电压值。这这里里 是是一一个个数数值值很很小小的的电电压压,例例如如Usat=13V,A=105,则则 =0.13mV。三、三、运放的等效电路模
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