集成运算放大器相关知识

集成运算放大器全解
集成运算放大器的基本概念
集成运放是具有高开环放大倍数并带有深度负反馈的多级直接耦合放大电路。


1. 集成电路的特点
(1)在集成电路工艺中还难于制造电感元件和大容量电容，因此采用直接耦合。

(2)运算放大器的输入级都采用差分放大电路，其特点是输入电阻
高、抗干扰能力强、零漂小。

(3)在集成运算放大器中往往用晶体管恒流源代替电阻。

(4)集成电路中的二极管都采用晶体管构成，把发射极、基极、集电极三者适当组配使用。

2. 集成运算放大器的符号、管脚

3. 集成运放的基本特性
理想化的条件：(1)开环电压放大倍数Ao → ∞(2)差模输入电阻 ri → ∞(3)开环输出电阻ro → 0
4. 集成运放的电压传输特性

5. 理想运放的分析特点
理想运放工作在非线性区的分析依据
集成运算放大器在信号运算方面的应用1.反相输入放大电路
2.同相输入放大电路

电压跟随器:

3. 加法运算电路
4.差分运算电路
例题:电路如图所示，试求出电路输出电压uo的值。

集成运算放大器在信号处理方面的应用
1. 有源滤波器
所谓滤波器，就是一种选频装置，它允许信号的一部分频率分量通过而抑制另一部分频率分量。


2. 电压比较器
在自动控制系统中，如果要对一个模拟信号与另一个模拟信号的大小进行比较。

按比较的结果来决定执行机构的动作，则需要用比较器来完成。

电子技术基础一集成运算放大器一、集成运算放大器简介集成运算放大器是具有高的开环放大倍数和深度负反馈的直接耦合放大器,运算放大器可以完成加减、微积分、乘除等运算，所以称为运算放大器。

二、集成运算放大器的基本电路集成运算放大器内部的多极基本放大电路由四部分组成（图1-2-9）:输入极、中间极、输出极和偏置电路。

其中：输入极：是决定集成运算放大器性能关键的一级，要求它的零点漂移少，输入电阻高，所以都采用差分放大电路。

中间极：是将输入极输出的信号电压加以放大，一般是由共发射极放大电路构成。

输出极：输出级直接与负载相连，所以这一级要求有足够的电压放大幅度和输出功率，满足负载的需要。

同时要求输出电阻小，带负载能力强。

一般由互补对称电路或射极输出器组成。

偏置电路的作用是为上述三个级电路提供稳定和合适的偏置电流，确定各级的静态工作点。

作为集成电路，虽然其内部结构相当复杂，但其外部电路并不复杂，学习时，要重点掌握它的引脚定义性能参数和应用方法。

三、运算放大器的基本特性和符号C1741集成运算放大器外形如图1-2-10所示。

图1-2∙10a）是金属圆形封装；图1-2∙10b）是塑料双列直插式封装。

这种运算放大器通过7个管脚与外电路相接。

图中各管脚的定义和作用如下：相输入端，由此端接输入信号，则输出信号与输入信号是反相的；管脚3为同相输入端，由此端接输入信号,则输出信号与输入信号是同相的;管脚4为负电源端，接负IOV稳压电源；管脚5为正电源端，接正IOV稳压电源；管脚6为输出端：管脚1和管脚5为外接调零电位器(通常为IokQ)的两个端子；管脚8为空脚。

在分析运算放大器时，为便于分析和计算，将它视作理想运算放大器，理想运算放大器的特点如下：(1)差模放大倍数AU极高，可视为无穷大(Aud∙÷g)°(2)共模放大倍数非常低，可视为0,因而共模抑制比Kow可视为无穷大(KcMR÷00)θ(3)输入电阻n相当大,可视为无穷大,因而不取输入信号的电流亿，1,玲8)。

集成运算放大器的原理与应用讲解1. 什么是集成运算放大器（Op Amp）？•集成运算放大器（Op Amp）是一种高增益、直流耦合、差分放大器，常被用于放大、滤波和电压比较等电路应用。

•Op Amp是一种集成电路芯片，通常包含多个晶体管、电阻和电容等被精确布局在一个芯片上。

2. 集成运算放大器的原理•Op Amp的核心是差动放大器，由两个输入端（非反馈端和反馈端）和一个输出端组成。

•在差动放大器中，非反馈端的输入信号被放大器放大，然后通过反馈回到非反馈端，从而形成放大器的反馈机制。

•Op Amp的增益由开环增益和反馈网络的配置决定。

3. 集成运算放大器的主要特性•增益：Op Amp具有非常高的开环增益，通常在105到108之间。

•输入阻抗：Op Amp的输入阻抗非常大，通常在106到1012欧姆之间。

•输出阻抗：Op Amp的输出阻抗非常小，通常在几十欧姆以下。

•带宽：Op Amp的带宽是指在给定增益下能够传输信号的频率范围。

4. 集成运算放大器的应用4.1 可逆放大器•可逆放大器是Op Amp最常见的应用之一，采用负反馈的方式将输出信号的一部分反馈到输入端。

•可逆放大器可以用于放大和滤波等电路，常用的配置包括反向放大器、比例放大器和积分器等。

4.2 比较器•Op Amp可以作为比较器使用，将输入信号与一个参考电压进行比较，输出高电平或低电平。

•比较器广泛应用于电压比较、电压检测和信号切换等电路。

4.3 运算放大器•运算放大器是一种特殊的Op Amp应用，采用负反馈的方式实现各种算术运算。

•常见的运算放大器电路包括加法器、减法器、乘法器和除法器等。

4.4 滤波器•Op Amp可以用于构建各种类型的滤波器，如低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。

•滤波器可以用于信号调整、降噪和频谱分析等应用。

5. 集成运算放大器的选择与设计•在选择和设计集成运算放大器时，需要考虑参数如增益、输入阻抗、输出阻抗、带宽和供电电压等。