外观
Lesson 11 集成运放
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2025-12-26

组成结构:
输入级:多采用差分放大电路,要求具有较大的输入电阻和较高的共模抑制比等;
中间级:主放大级,多采用共射放大电路,要求有足够的电压放大能力,一般采用复合管形式;
输出级:功率级,多采用互补输出级,要求输出电阻小,最大不失真输出电压足够大(失真裕度高)、非线性失真足够小等;
偏置电路:为各级放大电路设置合适的静态工作点,一般采用电流源电路;

集成运放的性能指标:
下面只给出比较重要的性能指标,其余参考教材或产品手册:
- 开环差模增益 Aod —— 集成运放无外加反馈时的差模电压放大倍数;
- 差模输入电阻 rid —— 对差模信号的输入电阻;
- 输出电阻 ro —— 对外输出的等效电阻;
- -3dB带宽 fH —— 随着信号频率增加,增益会下降(第四章),下降到 0.707 倍的频率;
· 传输特性

传输特性,即输出信号与输入信号的关系,用图像法表示
uo=f(up−uN)
线性区:uo=Aod(up−uN),其中 Aod 是开环差模增益,由于 Aod 非常大,一般高达几十万倍,所以集成运放工作在线性区时的最大输入电压 (up−uN) 的数值仅为几十~一百多微伏,线性区范围比较窄。
非线性区:uo=±UOM,即输出电压存在上下限。
· 理想集成运放
理想运放,认为开环差模增益无穷大,差模输入电阻无穷大,输出电阻为零,带宽无限大(没有上限截止频率,增益不随频率增大衰减),共模抑制比无穷大;

理想运放工作在线性区的特点:
① 虚短 —— 同相输入端与反相输入端电位相等,即 uP−uN=0 ;
② 虚断 —— 同相输入端和反相输入端开路电流为零(输入电阻无穷大);
想要使集成运放工作在线性区,必须要引入负反馈,称为闭环.
理想运放工作在非线性区的特点
① 电压比较 —— 输出只有高低电平两种可能,取决于同相输入和反相输入相对大小;
② 虚断 —— 同相输入端和反相输入端开路电流为零(输入电阻无穷大);
无反馈(开环)或引入正反馈时集成运放工作在非线性区,电压比较器部分继续讨论理想运放的非线性区.
更新日志
2025/12/26 06:55
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