运算放大器及其信号放大讲解

运算放大器及其信号放大

运算放大器基本特性

1.电路符号

2.端口意义

3.外部电源连接

运算放大器正常工作时，必须提供工作电源，通常正负电源的连接方式为

4.实际运放外部引脚实例

5.运算放大器的电路模型

6.运算放大器的传输特性

注意输入输出的相位关系

 

 

 

7.理想运算放大器的参数

8.理想运算放大器的传输特性

“虚短”和“虚断”是用来分析各种运放线性应用电路的有力法则

运放构成的基本电路

同相放大电路

能采用以下形式对信号进行线性放大吗？ 为什么？

理论上可以，实际上很难。 要求输入信号非常小，且此时运放的带宽也很窄。

实际应用中，线性放大时都需要引入负反馈

反馈：将输出量（电压或电流）送回到输入的过程

负反馈：反馈到输入的信号将减小原来加到放大器输入端的信号

由于实际运放与理想运放特性很接近，所以在工程应用时，都将实际运放当作理想运放来简化分析和设计。

需要特别注意，它们最大的差别是，理想运放的频带宽度是无限的，而实际运放的带宽是有限的。

指标分析

 

采用实际运放模型的电压增益

采用理想运放模型的电压增益

实际上，电阻R1和R2阻值通常都有5%~10%的误差，所以用理想运放代替实际运放进行电路分析和设计完全可行。

输入电阻趋于无穷大； 输出电阻趋于0，因此带负载能力强，所带负载电阻大小不影响其运算关系。

运算放大器及其信号放大小结：

● 集成运算放大器是一种增益很高的放大器，其作为一种基本的三端（信号端子）器件，可以实现多种运算功能，如比例、加法、减法、积分和微分等。

● 集成运算放大器的外接端子主要有反相输入端（N）、同相输入端（P）、输出端（O）和电源供给端子 V＋和 V－。

● 运算放大器有两个工作区，线性区和非线性区。 在线性区，其放大同相输入端与反相输入端之间的差值信号(vP－vN)。 运算放大器开环（无负反馈）工作时，很容易进入非线性区，输出电压接近电源电压。

● 理想的运算放大器具有无穷大的开环增益，无穷大的输入电阻和 0 输出电阻，即：Avo→∞，ri→∞, ro=0。

● 通过引入合理的负反馈而使运算放大器稳定工作于线性放大区，此时可以通过“虚短”和“虚断”来分析运放构成的线性电路。