集成电路运算放大器

集成电路运算放大器的定义1. 引言集成电路运算放大器是当今电子电路中最重要的基本器件之一。

它是一种高增益、差分放大器，广泛应用于模拟电路、信号处理、自动控制等领域。

本文将介绍集成电路运算放大器的定义、基本原理、特性以及应用。

2. 定义集成电路运算放大器，简称运放(Op-Amp, Operational Amplifier)，是一种差分放大器，它能够将输入信号放大到较高的增益水平。

运放通常由差动输入级、差动放大级、输出级和电源级组成。

它的输入有两个端口：非反馈输入端(inverting input)和反馈输入端(non-inverting input)，输出端则以电压方式输出。

3. 基本原理3.1 差分放大器运放的核心是差分放大器，它是由两个晶体管组成的差分对(differential pair)。

差分放大器具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点。

当在非反馈输入端和反馈输入端施加电压时，差分放大器将两个输入信号进行差分放大，并输出差分放大的结果。

3.2 负反馈运放的一个重要特点是负反馈(negative feedback)。

负反馈通过将输出信号的一部分反馈到输入端，使得运放的输出与输入之间达到稳定的关系。

负反馈降低了运放的增益，但提高了稳定性和线性度。

4.1 增益运放具有非常高的开环增益，通常在105到106范围内。

通过负反馈可以调节运放的增益，使其适应不同的应用需求。

4.2 输入阻抗和输出阻抗运放的输入阻抗非常高，通常在105到1012欧姆之间，使其能够接受较小的输入信号。

输出阻抗通常比输入阻抗小得多，可以提供较低的输出阻抗。

4.3 带宽运放的带宽指的是它能够工作的最大频率范围。

通常，在低频时运放的增益较高，而在高频时增益会逐渐降低。

带宽取决于运放的内部结构和电容等元件。

运放的工作温度和环境温度对其性能有一定影响。

温度变化会引起运放增益的变化，这种现象称为温漂。

通过合适的补偿电路和工艺可以减小温漂的影响。

集成电路运算放大器的术语引言集成电路运算放大器（Operational Amplifier，简称Op Amp）是一种广泛应用于电子电路中的基本器件。

它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点，能够在模拟电路中起到放大、滤波、比较等作用。

本文将介绍一些与集成电路运算放大器相关的术语，帮助读者更好地理解和应用该器件。

1. 基本术语•运算放大器（Operational Amplifier）：是一种具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点的电子放大器，可用于放大、滤波、比较、积分、微分等各种功能。

•输入端（Input）：运算放大器的输入端包括非反馈输入端（非反相输入端）和反馈输入端（反相输入端）。

•输出端（Output）：运算放大器的输出端是放大的信号输出端。

•开环增益（Open-loop Gain）：运算放大器在无反馈情况下的增益。

•反馈（Feedback）：将输出信号的一部分馈入到输入端的过程，用来控制运放的放大特性。

•共模电压（Common Mode Voltage）：在运放的非反向和反向输入端之间的电压差。

•差模电压（Differential Mode Voltage）：在运放的非反向和反向输入端之间的电压差。

•共模信号（Common Mode Signal）：施加在运放输入端的电压信号。

•差模信号（Differential Mode Signal）：施加在运放输入端的差分电压信号。

2. 输入和输出特性•输入偏置电压（Input Offset Voltage）：在输入端没有任何输入信号时，输出电压不为零的电压差。

•输入偏置电流（Input Bias Current）：在输入端没有任何输入信号时，进入输入端的漏电流。

•输入失调电流（Input Offset Current）：在输入端没有任何输入信号时，进入输入端的漏电流之间的差异。

•输入电压范围（Input Voltage Range）：运算放大器正常工作的输入电压范围。

集成运算放大器简介集成电路：将整个电路中的元器件制作在一块硅基片上，构成完整的能完成特定功能的电子电路。

运算放大器：具有高放大倍数、高输入电阻、低输出电阻的直接耦合放大器。

3.1.1 集成运放概述集成运放是具有很高开环电压放大倍数的直接耦合放大器。

3.1.2 集成电路的特点1. 元器件参数的一致性和对称性好；2. 二极管多用三极管的发射结代替；3. 电阻的阻值受到限制，大电阻常用三极管恒流源代替， 电位器需外接；4. 电容的容量受到限制，电感不能集成，故大电容、电感 和变压器均需外接。

++UoU + U-u0+u0mu i-u0m集成运放电压传输特性3.3.4.1 集成运放的理想化模型运放的理想化模型是一组理想化的参数，是将实际运放等效为理想运放的条件。

等效为理想运放，将使分析和计算大大简化。

1. 开环电压放大倍数 Auo→∞2. 开环差模输入电阻 rid →∞3. 开环输出电阻 ro → 04. 共模抑制比 KCMRR →∞5. 通频带 BW →∞2. 理想运放线性工作的分析依据(1)“虚断路”原则相当于两输入端之间断路.流入集成运放两个输入端的电流通常为零，但又不是断路故简称为“虚断”。

(2)“虚短路”原则集成运放两个输入端之间的电压通常非常接近于零，但不是短路，故简称为“虚短”。

∴ u–≈ u+ 相当于两输入端之间短路(3) “虚地”的概念当同相输入端接地时，当u＋＝0 （接地） u －≈ u ＋≈ 0 称此时的反相输入端为“虚地点”。

反之，也成立。

由“虚断路”原则 ii = 0 , 有 u+=0由“虚短路”原则 u_ ≈ u+ = 0结论：反相输入端为“虚地”。

当反相输入端接地时, 因为存在负反馈信号, 同相输入端不是“虚地”！(2)LM324工作原理（管脚功能如图9所示）图9 LM324管脚图LM324时四运放集成电路，它采用14脚双烈直插塑料封袋，外形如图1所示。

他的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。