运算放大器部分

运算放大器参数详解运算放大器（通常简称为运放）是一种广泛应用于模拟信号处理领域的电子器件。

它被广泛应用于各种不同的电子设备中，包括音频放大器、模拟电路、数字电路等。

以下是对运算放大器参数的详细解释：1. 带宽增益乘积：这是运算放大器的一个重要指标，它等于开环带宽与开环增益的乘积。

这个参数可以用来估算运放在高频应用中的性能。

2. 开环增益：开环增益是运算放大器在没有反馈的情况下，输入电压与输出电压之比。

这是一个衡量运放放大能力的参数。

3. 最大差模输入电压：这是指运放可以接受的最大差分输入电压。

超过这个电压，运放可能会被损坏。

4. 最大共模输入电压：这是指运放可以接受的最大共模输入电压。

超过这个电压，运放可能会被损坏。

5. 最大输出电压：这是指运放在安全工作范围内可以输出的最大电压。

超过这个电压，运放可能会被损坏。

6. 电源电压范围：这是指运放正常工作所需的最小和最大电源电压。

低于最小电压，运放可能无法正常工作；高于最大电压，运放可能会被损坏。

7. 功耗：这是指运放在正常工作条件下消耗的功率。

这是一个重要的环保指标，因为电子设备的功耗直接影响到其热量产生和能源消耗。

8. 输入阻抗：这是指运放在没有反馈的情况下，输入端的电阻抗。

这个参数可以影响运放在特定应用中的性能。

9. 输出阻抗：这是指运放在没有反馈的情况下，输出端的电阻抗。

这个参数可以影响运放在特定应用中的性能。

10. 带宽增益乘积与最大带宽：带宽增益乘积是指运算放大器在特定频率下达到特定增益所需的带宽，通常以Hz为单位表示。

最大带宽是指运放在不失真的情况下可以处理的最高频率信号。

这两个参数共同决定了运算放大器处理高频信号的能力。

11. 建立时间：这是指运算放大器从启动到达到最终输出值所需的时间。

这个参数对于需要快速响应的电路设计来说非常重要。

12. 失调电压：这是指运算放大器在没有输入信号的情况下，输出端的直流偏置电压。

这个参数可能会对电路的直流性能产生影响。

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点击进入万联芯城点击进入万联芯城运算放大器的工作原理放大器的作用： 1、能把输入讯号的电压或功率放大的装置，由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。

用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。

原理:高频功率放大器用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。

高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。

按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种，窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器；宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路，因此又称为非调谐功率放大器。

高频功率放大器是一种能量转换器件，它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出在“低频电子线路”课程中已知，放大器可以按照电流导通角的不同，运算放大器原理运算放大器（Operational Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP）是一种直流耦合﹐差模（差动模式）输入、通常为单端输出（Differential-in, single-ended output）的高增益（gain）电压放大器，因为刚开始主要用于加法，乘法等运算电路中，因而得名。

一个理想的运算放大器必须具备下列特性：无限大的输入阻抗、等于零的输出阻抗、无限大的开回路增益、无限大的共模排斥比的部分、无限大的频宽。

最基本的运算放大器如图1-1。

一个运算放大器模组一般包括一个正输入端(OP_P)、一个负输入端(OP_N)和一个输出端(OP_O)。

图1-1 通常使用运算放大器时，会将其输出端与其反相输入端（inverting input node）连接，形成一负反馈（negative feedback）组态。

第21讲6.3 简单的集成电路运算放大器主要内容:本节主要介绍了集成电路运算放大器。

基本要求：了解集成运放的内部结构及各部分功能、特点。

教学要点：1．集成电路运算放大器的组成集成电路运算放大器是一种高电压增益、高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路，它的类型很多，电路也不一样，但结构具有共同之处，一般由四部分组成。

（1）输入级一般是由BJT、JFET或MOSFET组成的差分式放大电路，利用它的对称特性可以提高整个电路的共模抑制比和其他方面的性能，它的两个输入端构成整个电路的反相输入端和同相输入端。

（2）.电压放大级的主要作用是提高电压增益，它可由一级或多级放大电路组成（3）.输出级一般由电压跟随器或互补电压跟随器所组成，以降低输出电阻，提高带负载能力。

（4）偏置电路是为各级提供合适的工作电流。

此外还有一些辅助环节，如电平移动电路、过载保护电路以及高频补偿环节等2．简单的运算放大器简单运算放大器的原理电路如图所示。

（1）T1,T2对管组成差分式放大电路，信号双端输入、单端输出。

（2）复合管T3,T4组成共射极电路，形成电压放大级，以提高整个电路的电压增益。

（3）T5,T6组成两级电压跟随器，构成电路的输出级，它不仅可以提高带负载的能力，而且可进一步使直流电位下降，以达到输入信号电压v id=v i1-v i2为零时，输出电压v O=0的目的。

（4）R7和D组成低电压稳压电路以供给的基准电压，它与T9一起构成电流源电路以提高T5的电压跟随能力。

（5）电路符号：由此可见，运算放大器有两个输入端（即反相输入端1和同相输入端2）,与一个输出端3。

在运算放大器的代表符号中，反相输入端用"-"号表示，同相输入端用"+"表示。

器件外端输入、输出相应地用N,P和O表示。

（6）输入和输出的相位：利用瞬时极性法分析可知，当输入信号电压v i1从反相输入端输入时（v i2=0），如v i1的瞬时变化极性为(+)时，各级输出端的瞬时电位极性为：v C2（+）→v O2（–）→v B6（–）→v O（–）则输出信号电压v o 与v i1反相；同时，当输入信号电压从同相端输入v i2(v i1=0)时，可以检验，输出电压v o与v i2同相。

运算放大器电路原理运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种极为重要的电子元器件，广泛应用于各种电路中。

它具有高增益、差分输入、单端输出等特点，能够放大电压、电流和功率等信号，并提供微弱信号的放大和处理功能。

本文将介绍运算放大器的基本原理及其电路结构。

一、运算放大器的基本原理运算放大器是一个多元件集成电路（IC），通常由几个晶体管、电阻和电容器等元件组成。

它的核心部分是一个差分放大器，具有高增益特性。

运算放大器的输出电压与输入电压之间的关系可以通过下面的公式表示：Vout = Av (V+ - V-)其中，Vout为输出电压，Av为放大器的开环增益，V+和V-分别为非反相输入和反相输入。

二、运算放大器的电路结构运算放大器的电路图可以简化为以下几个主要部分：1.差动放大器：差动放大器是运算放大器的核心部分，它由两个输入电源、两个输入电容和两个晶体管等电路组成。

它的作用是将输入信号进行差分放大，增益高达几千倍。

2.电流镜：电流镜是一个由晶体管组成的电流源，用于提供稳定的电流输出。

它的作用是保持差动放大器的工作点稳定，使得差动放大器的输出可以线性放大。

3.级联放大器：级联放大器由多个差分放大器组成，用于提高整个运算放大器的放大倍数。

每个差分放大器都会放大之前的放大器的输出信号。

4.反馈网络：反馈网络是运算放大器的重要部分，通过它可以实现对输出信号进行控制和调整。

反馈网络可以分为正反馈和负反馈两种形式，具体的选择取决于应用的要求。

三、运算放大器的应用运算放大器在电子电路中具有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1.信号放大：运算放大器可将输入信号放大到所需的幅度，用于增强微弱信号。

2.滤波：运算放大器可以配合电容器和电阻等元件，构成滤波电路，用于滤除不需要的频率成分，提取特定频率的信号。

3.比较器：运算放大器可以作为比较器使用，用于判断输入信号的大小关系，并输出相应的逻辑电平。

运算放大器四个基本构件作者：TAMARA SCHMITZIntersil 高级首席应用工程师运算放大器是模拟系统的主要构件。

它们可以提供增益、缓冲、滤波、混频和多种运算功能。

在系统结构图中，运算放大器用三角形表示，有五个接点：正极电源、负极电源、正极输入、负极输入和输出，如图1（所有图片均在本文章最后）所示。

电源脚用来为器件加电。

它们可以连接+/- 5V 电源，或在特殊考虑的情况下，连接 +10V 电源并接地。

输入与输出之间的关系直截了当：Vout = A (Vin+ - Vin-)即输出电压等于放大器增益 (A) 乘以输入电压之差。

许多工程师根本不需要知道这个神秘的三角形内部情况。

您是否想了解其中的原理? 它是由四个基本部分组成的：偏置、2:1、增益和缓冲电路，如图2所示。

这四级电路在有些运算放大器中可以组合在一起，但四种功能是最基本的。

偏置电路偏置电路为其他三部分电路提供所需电压和电流。

深入了解会发现，这部分电路很像能带隙和电流镜。

能带隙是提供恒定电压的小电路。

尽管看上去可能很简单，但电压必须保持恒定，即使电源电压发生变化，或温度发生变化的情况下。

这种影响要比想象大得多，因此必须有计划地消除。

电流镜拾取给定电流并将其复制给其他电路。

利用不同尺寸的晶体管或并联多个电流镜，也可以获得大小合适的电流。

这种强大的技术可供运算放大器设计师调整每级电路的电流量。

偏置电路耗用的电流一般只占总电流的很小一部分，而缓冲电路根据需要耗用大量电流驱动输出负载。

2:1 电路假如运算放大器有两路输入和一路输出，其内部某个位置肯定有一个 2:1 电路。

这个电路可以紧靠输入，也可以位于信号通道之后。

执行这种动作最简单的电路称作差分对。

差分对是两支连接共用电流源的晶体管，如图3所示。

这个电路的工作原理很像秋千。

秋千的两边可以调整平衡。

如果我坐在一边，您坐在另一边，我上升，您就会下降。

如果我这边下降，您那边就会上升。

如果我们将秋千每边的高度理解为差分对每边流过的电流量，就明白它的工作原理了! 通过这种方式，非反相输入端控制电路的一边，反相输入端控制电路的另一边。