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集成运算放大器的简单介绍PPT课件

集成运算放大器的简单介绍PPT课件
RF 常用做测量分析方法1：
R如u–+如F则i1果则u+–：R取i：21uR1R=uoRo2R12R=RRu=F1+R–R3i2(R22u3/+i，/2=uRiR13u3=u+–i放=1uo)RoR大1F/电(/1R路F由RR由uuF1虚)虚R短断2uuR可Ri可i3112得RR得33：uRuuR：Roi1321uuuiRR2RiF1F1uRui11 )
–Uo(sat)
线性区： uo = Auo(u+– u–)
非线性区：
u+> u– 时， uo = +Uo(sat) u+< u– 时， uo = – Uo(sat)
第7页/共54页
3. 理想运放工作在线性区的特点
u– u+
i– i+
– +
∞ +
因为 uo = Auo(u+– u– ) uo 所以(1) 差模输入电压约等于 0
(1
RF R1
)
R3 R2 R3
ui 2
RF R1
ui1
第21页/共54页
16.2.4 积分运算电路
if =? if
i1 R1 + ui – R2
+uC– CF
– +
+
+
uO
–
由虚短及虚断性质可得
i1 = if
i1
ui R1
iF
CF
duC dt
当电容CF的初始电压 为 uC(t0) 时，则有
ui R1
第2页/共54页
信号传 输方向
实际运放开环
反相
+UCC 电压放大倍数

《运算放大器基础》课件

《运算放大器基础》课件
介绍运算放大器在实际使用中的注意事项，涵盖输入信号范围、供电电压、电源噪声等方面。
运算放大器的保护措施
讨论如何保护运算放大器，避免故障和损坏，包括过压和过流保护电路的设计。
运算放大器的未来发展趋势
预测运算放大器领域的未来趋势，探讨新技术和应用的可能性，引发学习者对未来的思考。
1
运算放大器基础知识的复习
回顾运算放大器的基本概念、电路和特
运算放大器在实际应用中的作用
2
性，加深学习者对运算放大器基础知识 的理解。
探讨运算放大器在各种电子设备和系统
中的重要作用，从测量仪器到通信系统
ห้องสมุดไป่ตู้等。
3
运算放大器的未来发展趋势
展望运算放大器领域的未来，讨论当前 的研究和发展方向，引发对未来技术的 思考。
《运算放大器基础》PPT课件
# 运算放大器基础 ## 什么是运算放大器？ - 运算放大器概述 - 运算放大器的分类 ## 运算放大器的电路和特性 - 运算放大器的电路结构 - 运算放大器的输入电阻和输出阻抗 - 运算放大器的增益 - 运算放大器的共模抑制比和过载电压 ## 运算放大器的应用 - 运算放大器的基本应用 - 运算放大器的信号选择电路
运算放大器的振荡器电路
介绍运算放大器作为振荡器的电 路原理，讨论其稳定性与频率控 制方法。
运算放大器的比较器电路
探究运算放大器作为比较器的应 用场景，详细解释其基本原理和 工作方式。
运算放大器的设计案例
通过实例展示运算放大器的应用， 讲解设计过程和注意事项，帮助 学习者理解实际应用中的挑战。
运算放大器的使用时注意事项

《运算放大器介绍》课件

《运算放大器介绍》课件

运算放大器的特点与应用
高增益
可以放大微弱信号，提高信号质量，常用于放 大和滤波电路。
稳定性
通过负反馈控制，运算放大器具有较好的稳定 性和抗干扰能力。
线性范围
在一定的输入范围内，输出与输入之间的关系 是线性的，有利于进行精确的信号处理。
应用领域
运算放大器广泛应用于仪器仪表、通信、自动 控制、音频处理等领域。
通过级联连接来实现信号放大。
3
负反馈
通过将一部分输出信号反馈到输入端， 可以改善放大器的稳定性和性能。
共模抑制比
衡量运算放大器对共模信号的响应程度， 高共模抑制比意味着更好想运算放大器
具有无穷大的放大倍数、无限大的输入阻抗 和无穷小的输出阻抗。
2 实际运算放大器
基于原理电路和器件实现，存在各种非理想 因素。
运算放大器的设计流程
需求分析
明确设计的目标和要求，包括 放大倍数、带宽、输入输出范 围等。
电路设计
选择适当的运算放大器电路拓 扑和元器件，进行电路原理设 计和仿真。
电路验证
通过实际测试和调试，验证设 计的电路是否满足要求。
《运算放大器介绍》PPT 课件
运算放大器是一种电子设备，用于增强电信号的幅度，广泛应用于电子电路 设计和信号处理领域。
什么是运算放大器？
运算放大器是一种具有高放大倍数、差分输入和单端输出的电路器件，可以 执行各种数学运算和信号放大功能。
运算放大器的基本原理
1
放大器电路
2
由输入级、差分放大器和输出级组成，
运算放大器的工作条件
运算放大器的工作需要满足一定条件，包括供电电压、工作温度、输入电压范围和负载阻抗等。
运算放大器的参数与指标

运算放大器ppt课件

运算放大器ppt课件
1.运算放大器的简介
• 运算放大器是可以对电信号进行运算，一 般具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗 的放大器。
• 运算放大器最早被设计出来的目的是用来 进行加，减，微分，积分的模擬数学运算， 因此被称为“运算放大器” 。同时它也成 为实现模拟计算机（analog computer）的 基本建构单元。
VOLTAGE RANGE LOW INPUT BIAS AND OFFSET CURRENT HIGH INPUT IMPEDANCE J–FET INPUT STAGE INTERNAL FREQUENCY COMPENSATION
• 第一代产品基本沿用了分立元件放大电路的设计思想，采 用集成数字电路的制造工艺，利用了少量横向PNP管，构 成以电流源做偏置电路的三级直接耦合放大电路。
• 第二代产品普遍采用了有源负载，简化了电路的设计，并 使开环增益有了显著提高，各方面性能指标比较均衡，属 于通用型运放。
• 第三代产品的输入级采用了超β管，β值高达1000~5000倍， 而且版图设计上考虑了热效应的影响，从而减小了失调电 压、失调电流以及他们的温漂，增大了共模抑制比和输入 电阻。
2.运算放大器的参数和分类
• 主要有低频增益、单位增益频率、相位边 限移电压、还有噪声等
• 按工作原理可分为电压放大型、电流放大 型、跨导型和互阻型。
• 按性能指标可分为高阻型、高速型、高精 度型和低耗型
3.集成运放的发展概况
• 第四代产品采用了斩波稳零和动态稳零技术，使各性能指 标参数更加理想化。
ST(意法半导体)的运放产品
• LF147 WIDE BANDWIDTH QUAD J-FET
OPERATIONAL AMPLIFIERS
LOW POWER CONSUMPTION WIDE COMMON-MODE (UP TO VCC+) AND DIFFERENTIAL

电路分析基础-运算放大器.ppt

电路分析基础-运算放大器.ppt

b
uo =A(u+-u-)
2. 电路模型 u-
+U Ro + A(u -u ) _ + -
u－ u+
－
＋
-U
Ri
u+
uo
Ri ：运算放大器两输入端间的输入电阻。 Ro：运算放大器的输出电阻。
3. 理想运算放大器特点 在线性放大区，将运放电路作如下的理想化处理： ① A ∵ uo为有限值 ，则ud=0 ,即u+=u-，两个输入端 之间相当于短路(虚短路)； ② Ri 、RO0, i+=0 , i-=0。 即从输入端看进 去，元件相当于开路(虚开路)。
例2. 加法器 ui1 ui2 R1 Rf
R2 R3
iu-
_ +
ui3
+
u
+
+ uo _
u-= u+=0 i-=0
ui1/R1+ ui2 /R2+ ui3 /R3 =-uo /Rf ∴ uo= -(Rf /R1 ui1 +Rf /R2 ui2+Rf /R3 ui3)
4. 电压跟随器 _
+ ui _ +
+
+ uo _
特点： ① 输入阻抗无穷大(虚断)； ② 输出阻抗为零；
③ uo= ui。
应用：在电路中起隔离前后两级电路的作用。
例3
+
u1
R1
+
R2 RL u2
_
_
u2 R2 u1 R1 R2
u－ _
R1
uo
+ ui _
u+
R2
+

电工电子技术第_1章_运算放大器(PPT75页)

电工电子技术第_1章_运算放大器(PPT75页)
rid ro 0 KCM R R
由于实际运算放大器的技术指标接近理想化条件， 后面对运算放大器的分析都是按其理想化条件进行的。
11.1.3 理想运算放大器及其分析依据
表示运算放大器输出电压与输入电压之间关系的
曲线称为传输特性。
uo
UO(sat)
正饱和区
–Uim O
线性区
Uim uu
–UO(sat) 负饱和区
用于模拟运算、信号处理、信号测量、波形转 换、自动控制等领域。
本章主要讨论分析运算放大器的依据及其在信 号运算、波形产生方面的应用，并介绍放大电路中 的负反馈。
11.1 运算放大器简单介绍
11.1.1 集成运放的组成
输入端
输入级
中间级
输出级 输出端
偏置 电路
输入级 — 差动放大器
输出级 — 射极输出器或互补对称功率放大器 偏置电路 — 由镜像恒流源等电路组成
运算放大器的符号
信号传 输方向
反相
输入端
u–
Auo
–
+
u+
+
同相
输入端
实理际想运放开环 电压放大倍数
uo 输出端
11.1.2 主要参数
1. 最大输出电压 UOPP
2. 开环差模电压增益 Auo
Auo愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。
3. 输入失调电压 UIO 4. 输入失调电流 IIO 5. 输入偏置电流 IIB
A
X o
电路的方框图
X X X
i o f
— — —
输入信号 输出信号 反馈信号
X d — 净输入信号
– X f
F
反馈电路
净输入信号 X dX iX f 若三者同相，

《运算放大器》课件


带宽与增益
根据电路的带宽和增益需求，选择适当带宽 和增益的运算放大器。
输入与输出阻抗
考虑电路的输入和输出阻抗，选择合适的运 算放大器以匹配阻抗。
电源电压与功耗
根据电源电压和功耗要求，选择合适的运算 放大器以降低能耗。
运算放大器的使用注意事项
电源电压的稳定性
确保电源电压的稳定，避免因电源波 动引起的电路性能不稳定。
闭环增益
总结词
闭环增益是指运算放大器在有反馈回路的情况下对输入信号的放大倍数。
详细描述
闭环增益是运算放大器实际应用中最重要的性能指标之一，它决定了放大器的 输出信号与输入信号之间的关系。通过调整反馈回路，可以改变闭环增益，从 而实现特定的输出信号。
带宽增益乘积
总结词
带宽增益乘积是衡量运算放大器频率响应的一个重要参数，它表示增益和带宽之间的乘积关系。
《运算放大器》PPT 课件
目录
CONTENTS
• 运算放大器概述 • 运算放大器的工作原理 • 运算放大器的应用 • 运算放大器的选择与使用 • 运算放大器的性能指标 • 运算放大器的设计实例
01 运算放大器概述
运算放大器的定义
01
运算放大器（简称运放）是一种 具有高放大倍数的电路单元，其 输出信号与输入信号之间存在一 定的数学关系。
根据需求选择合适的放大倍数，调整输入和输出电阻的大小，以确 保放大器的性能。
电路图
提供基于运算放大器的放大器电路图，包括输入、输出和反馈电阻 等元件。
基于运算放大器的滤波器设计
滤波器
利用运算放大器和适当的反馈网络可以设计出各种类型的滤波器， 如低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
设计要点
根据滤波器的类型和性能要求，选择合适的反馈网络元件和运算放 大器型号。

集成运算放大器的运用.pptx


度系数的热敏电阻RT,也可消除UT =kT/q引 起的温度漂移，实现温度稳定性良好的对数
运算关系。
第25页/共54页
•
二、反对数(指数)
•
指数运算是对数的逆运算，在电路结构上只要将对数运算器的电阻和
晶体管位置调换一下即可，如图7.1.16所示。
uBE
uo Rif RiC RISe UT
uBE ui
第7页/共54页
• 7.1.2
(Adder)
•1.反相输入求和电路 (Inver ting Adder)
•（ 1 ） 电 路 如 图 7 . 1 . 4 所 示 。 •直 流 平 衡 电 阻 ：
if Rf
R1 i1
ui1
i2 i-
ui2
-
RP R1 R2 R3 R f
R2
i+ +
+
uo
R3
（2）关系式：
图7.1.4 反相求和运算电路
因为反相端“虚地”(Virtual Ground)，
i1 i2 i f
ui1 ui2 uo
R1 R2
Rf
uo
Rf R1
ui1
Rf R2
ui 2
第8页/共54页
若 R1 R2 R
则
uo
Rf R
(ui1 ui2 )
例1：利用集成运放实现以下求和运算关系：
反向饱和电流的影响，RT是热敏电阻，用以补偿UT引起的温度漂移。由图
可见:
uo
(1
R3 R2 RT
)u A
uA
u BE 2
uBE1
UT
ln
ic 2 IS2
UT
ln
ic1 IS1
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vI
R1
vN -
vP
A +
vO
AV= -（Rf / R1）= -20/10= -2
R2
Vo= AV Vi=(-2)(-1)=2V
2.3 基本线性运放电路
2.同相比例运算电路
Rf
虚断 v P = v I
0vN = vN vO
R1
Rf
R1
vN
-
vI
vP
A +
vO
虚短
vN = vP
vO
=
(1
Rf R1
= 2R6m'LVIEvX
IE
=
IC3 2

1 2
vy Re
vO =KvXvY
2.5 模拟乘法器电路
2、模拟乘法器符号 vO =KvXvY
K为比例因子，一般为正。
3、乘法运算
2.5 模拟乘法器电路
4、乘方和立方运算
2.5 模拟乘法器电路
5、除法运算
根据虚端虚断有：
-
v2 =Kvx2vO
+
Vo与vx1、vx2之商成比例，实现了除法运算 只有当vx2为正极性时，才能保证运放处于负反馈状态 vx1则可正可负
iCiEIESe VT
vO=VTlnvR S VTlnIES
其中，IES 是发射结反向饱和电流，vO是vS的对数运算。
2.4 基本运算电路
4. 反对数运算电路
利用虚短和虚断，电路有
iF
R
vS =vBE
vB E
iFiEIESe VT
vS
iE T
–
+
vO
vO =iFR
vS
vO =IESe VT
uIdt
2.4 基本运算电路
3. 对数运算电路
iC
T
利用PN结的指数特性实现对数运算
vS
R
–
N
vO
BJT的发射结有
vBE
i P+
iCiE=IES (e VT1)
当 VTv BE 0.7V时，
vB E
iCiEIESe VT
利用虚短和虚断，电路有
vO =vBE
iC
=
i
=
vS R
vB E
当R3=∞时
uO=R2R 1R4uI =R R1 f uI
2.4 基本线性运放电路
1. 积分电路
“虚短” vN = vP
“虚断”
vS - vN = C d (vN - vO )
R
dt
vP = 0
设电容器C的初始电压为零，则
1
vO
= RC
vSdt
（积分运算）
式中，负号表示vO与vS在相位上是相反的。
2.5 模拟乘法器电路
6、开平方运算电路
根据虚端虚断有：
vX = vZ
R1
R2
vZ
=
Kv
2 O
只有当vX为负值时才能开平方 图中的二极管即为保证这一点而接入的
2.5 模拟乘法器电路
7、开立方运算电路
根据虚端虚断有：
v O1
=
Kv
2 O
v O2 = Kv O1 v O = K 2 v O 3
v X = v O2

R2V R1
= 1
I
R3C
VOdt
iP =iN =0 uP = uN VP1=VN1=0
R2RR13CVI = VOdt
VO
=
R2R3C R1
dVI dt
利用积分运算电路来实现微分运算电路
同相积分运算电 路
i1 = iC1
uN=CduNuO
R
dt
=CduN CduO dt dt
2．对于精度要求高的运放电路，需要考虑实际运放参数 的影响。由于运放的开环电压增益、输入电阻、输出电 阻、共模抑制比及各种失调量等都不是理想值，它们必 然要给电路带来误差。对这种电路的误差分析，应根据 电路的具体情况，选择适当的运放模型。
= RCd
VC
=
1 C
iCdt
iP =iN =0 VP =VN = 0
VC =VI
Vo
=RCdVI dt
Vo
=RCdVI dt
应用举例１：
应用举例2：
若输入：ui =sint 则： uo =RCcost =RCsin(t 90)
ui
输入方波，输出是尖顶波
2.3 基本线性运放电路
VN1
VN2
(VN1 – VN2 ) = (V3– V4) *(R1 /(2*R2 +R1)) VO= -V3*(R3 / R4)+V4*(R4 / (R3+R4 ))*(R4/R3 +1)
2.3 基本线性运放电路
运算电路
4. 加法电路
根据虚短、虚断得：
R2 vS2
Rf iI
运放工作在非线性区的分析方法在第九章讨论
2.3 基本线性运放电路
三种基本组态
Rf
1.反相比例运算电路
vI
R1
vN -
虚断
vP = 0
vP
A +
vO
vI vN =vN vO
R1
Rf
虚短
vN = vP
平衡电阻 R2
R2
vO
=

Rf R1
vI
输出与输入反相
特例
Rf=R1 Vo=-Vi 反号器
2.3 基本线性运放电路
当
Rf = R3 , R1 R2
则
vO
=
Rf R1
(vi2
vi1)
若继续有 Rf =R1, 则 vO=vi2vi1
减法器
2.3 基本线性运放电路
例1：求电路的电压放大倍数Avf
R3
Rf
R1
K
R2
(VS – VK ) /R1 = (VK– 0) /R2 + (VK– VN) /R3
(VK – VN ) /R3 = (VN– VO) /Rf
0 uo
0
输入正弦波
t
输出余弦波 滞后90°
t
实用微分运算电路 (与习题P51 2.4.12大致相同) 限制输出电压
补偿电容，提高稳定性
限制输入电流
uo
=RCduI dt
逆函数型微分 运算电路
i1 = i2
V I = V O2
R1
R2
V
O2=

R2 R1
V
I
VO2
= 1 R3C
VOdt
vO是vS的反对数运算（指数运算）
要求 V Tv S=vB E0.7V
2.4 基本运算电路
5. 乘法电路
根据两数相乘的对数等于两数的对数之和 ，
2.4 基本运算电路
设计思考题讨论 1、vo= -10vS1且Ri =10K
2、vo= 2 vS1 — 5 vS2
•由反相求和电路及反号器构成： •由同相求和电路及反号器构成：
2.4 基本线性运放电路
应用举例：
VS
1
vO
= RC
vSdt
0
t
Vo
输入方波，输出是三角波。
0
t
2.4 基本运算电路
了解
2.4 基本线性运放电路
了解
P39 例2.4.3
例 已知： vc (0)=0 ,画输出电压波形。例2.4.3
解:(1) t: 0—t1
C=5nF
1t
v o = RC 0 v s dt
= v s t = t (V ) RC 5
R=10K
vo (t1)=8V
(2) t: t1—t2
vo=R 1C tt1vsd tvo(t1)
= vs (t RC
t1)8
8
= 0.1 (tt1)8
vo (t2)=0V
4.微分运算电路
iR =iC
iR
=
VO R
VO=iRR = iCR
iFdt
uP =uN =0 i1iC1 =iF
i1
=
uI R1
iC1
=
C1
duI dt
uO=uR2 uC2
= 1 C2
C1
duI dt
uI R1
dt
=C C12uIR11C2 uIdt
uO=R R1 2uIR2C1dduIt
C C12uI
1 R1C2
vo
=Rf R3
vs1
Rf R2
vs2
v P=R 1 R 2 R 2v S1 R 1 R 1 R 2( v S) 2vo
= (1 Rf R3
)vP
vo= 2 vS1 — 5 vS2
•由一个运放构成： vo=R Rf2 vs2(1R Rf2)R1R 4R4vs1
3、vo= 6vS1 — 5 vS2 — 3 vS3
vN = vP vP = 0
VO =-2.5Vs
2.3 基本线性运放电路
例2：求电路的电压放大倍数Avf vi
v3
=
R4 R3 R4
vo
v+1 A1 R8
R7
R1
vo3
=
1
R6 R5
v3
vo3
A3
R6
R2 vo
A2
R3
v+3
R4
v1
=
R8 R8 R7
vo3
R5
A vf=v vo i = R 3R 4R 4 R 5R 5R 6 R 7R 8R 8