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集成运算放大电路-计算机电路基础学习与解答

2023-11-24 理论教育版权反馈

【摘要】：集成运放组成框图如图4-5c所示，主要有输入级、中间级、输出级和偏置电路组成。图4-5 集成运放电路符号和组成框图a）电路符号 b）集成运放旧符号 c）组成框图集成运放中的信号。集成运放主要参数。是开环时集成运放差模输入电阻，Rid越大越好。是集成运放输出电压为0时，加在两个输入端的补偿电压，反映了集成运放两个输入端的不对称性。

1.集成运放基本概念

（1）集成运放符号和组成。

集成运放符号如图4-5a所示，u_N、u_P分别为其反相输入端和同相输入端，用“-”和“+”标识；u_o为输出端；V_CC、V_EE为其正负电源加入端，为简化电路画面，通常不画。

集成运放组成框图如图4-5c所示，主要有输入级、中间级、输出级和偏置电路组成。

图4-5 集成运放电路符号和组成框图

a）电路符号 b）集成运放旧符号 c）组成框图

（2）集成运放中的信号。

1）差模信号：大小相等、极性相反的输入信号，是有用或需要放大的信号。

2）共模信号：大小相等、极性相同的输入信号，是无用或需要抑制的信号。

（3）集成运放主要参数。

①开环差模电压增益A_od。是未加负反馈时的电压放大倍数，A_od越大越好。

②共模抑制比K_CMR。，是抑制零漂的能力，K_CMR越大越好。

③差模输入电阻R_id。是开环时集成运放差模输入电阻，R_id越大越好。

④输出电阻R_o。表明带负载能力强弱，R_o越小越好。

⑤输入失调电压U_IO。是集成运放输出电压为0时，加在两个输入端的补偿电压，反映了集成运放两个输入端的不对称性。U_IO越小越好，一般小于1mV。

（4）理想化集成运放。

1）参数主要要求：①开环电压增益A_od→∞；②共模抑制比K_CMR→∞，即无零漂，各种失调电压失调电流为0；③差模输入电阻R_id→∞；④输出电阻R_o→0。

2）特点：①虚短，即u_P=u_N（条件是工作在线性放大状态）；②虚断，即i_I=0。

2.集成运放基本输入电路(www.chuimin.cn)

（1）反相输入（图4-6a）：；R_i=R₁；R_o→0

（2）同相输入（图4-6b）：；R_i→∞；R_o→0

（3）差动输入（图4-7）：

图4-6 反相输入和同相输入电路

a）反相输入 b）同相输入

图4-7 差动输入电路

3.集成运放基本运算电路

主要有：①比例运算；②电压跟随；③加法运算；④减法运算；⑤积分运算。

4.电压比较器

工作在非线性区，“虚短”和“虚地”等概念不再适用，但“虚断”概念仍成立。电压比较器电路及其传输特性如图4-8所示。

①若输入信号u_I由反相输入端输入，基准电压U_REF由同相输入端输入，则：

图4-8 电压比较器及其传输特性

a）电压比较器电路 b）传输特性

②若输入信号u_I由同相输入端输入，基准电压U_REF由反相输入端输入，则：