集成运算放大电路?简称集成运放,是一个高性能的直接耦合多级放大电路,因首先用于于信号放大和仿真运算(加法,减法 乘法,除法,积分等),故而得名。
后来被广泛用于信号处理,信号变换,信号产生等各方面,因此在测量,控制和电子仪器仪表中占有十分重要的地位。
(一)基本组成1.输入级:采用具有恒流源的差动放大电路,工作在小电流状态,输入阻抗较高。
2.中间级:总体增益主要是由中间级提供的,因此要求中间级有较高的电压放大倍数。
中间级一般采用带有恒流源负载的共发射极放大电路,放大倍数通常在几千倍以上。
3.输出级:输出级应具有较大的电压输出幅度较高的输出功率与较低的输出电阻,并设有过载保护。
4.偏置电路:偏置电路为各级电路提供合适的静态工作点,也可以作为有源负载以提高电压增益。
(二)主要性能指标1.开环差模电压放大倍数Ao,如100dB(105)2.输入失调电压uio及其温漂,如2~9mV;7uV/℃3.输入失调电流Iio及其温漂,如5~50nA;10pA/℃4.输入偏置电流Iib,如90~250nA5.差模输入电阻Rid,一般为几兆欧6.输出电阻Ro:越小说明运放的带负载能力越强7.共模抑制比KCMR:定义为差模放大倍数与共模放大倍数之比,如70dB,此值越大越好。
8.最大差模输入电压Vidm:max Vcc9.最大共模输入电压Vicm:如0~28V(Vcc=30V)10.-3dB带宽fH和单位增益带宽fc:如fH=700KHz;fc=1MHz11.转换速率SR:SR=Δuo/Δt(三)基本分析方法理想运算放大器的主要特点a.开环差模电压放大倍数无限大b.输入阻抗无限大c.输出阻抗为零d.有无限大的带宽和转换速度e.共模抑制比无限大f.当反相输入端与同相输入端的输入信号相等时输出信号为零分析集成运放的基本法则a.可以认为反相输入端的电位与同相输入端的电位相等,这一概念被称为“虚短”b.可以认为流入反相输入端及同相输入端的电流都为零,这一概念被称为“虚断“c.由于“虚短“和“虚断“的概念,当运放有一个输入端经电阻接地时可以认为同相端和反相端的电位都为零,这一概念被称为“虚地“d.当输入端有若干个输入信号同时存在时,其输出可以等于各个输入信号分别单独作用时的输出和(四)典型基本运算放大电路1.反相输入比例运算(放大)电路取R2=R1//Rf,选取的原则是使反相输入端与同相输入端外接的直流通路等效电阻相同。
图中同相端外接直流通路电阻为R2,反相输入端外接直流通路等效电阻为R1与Rf的并联值,故应使R2=R1//Rf。
2.同相输入比例运算(放大)电路3.跟随电路对于同相输入比例放大电路,当Rf=0(将Rf短路)或R1=无穷大(将R1开路)时,uo=ui。
这种电路称为电压跟随电路,可以接为以下两种电路。
4.积分电路积分漂移:实际积分器的特性可能与理想积分器的特性一致,其误差