模擬電子技術基礎電工電子國家級實驗教學示范中心（華中科技大學）鄧天平羅杰第一章緒論 第二章集成運算放大器的基本應用 第三章半導體二極管及其基本電路

第四章雙極結型三極管及基本放大電路 第五章場效應晶體管及放大電路 第六章模擬集成電路 第七章反饋放大電路 第八章信號處理與信號產生電路 第九章功率放大器電路 第十章直流穩壓電源2集成運算放大器的基本應用2.1集成電路運算放大器2.2基本線性運放電路2.3加法和減法運算電路2.4積分電路和微分電路2.5應用舉例：心電信號放大器2.1集成電路運算放大器1.集成電路運算放大器簡介1.集成電路運算放大器簡介

2.1.2實際集成運算放大器的電路模型通常：開環電壓增益

Avo的

105（很高）

輸入電阻

ri

106Ω（很大）

輸出電阻

ro

100Ω（很小）

vO＝Avo(vP－vN)

（V－＜vO

＜V＋）

注意輸入輸出的相位關系放大：在輸入信號控制下，放大電路將供電電源能量轉換成為輸出信號能量。2.1.2實際集成運算放大器的電路模型線性范圍內

vO＝Avo(vP－vN)Avo——斜率當Avo(vP－vN)

V＋

時

vO＝

V＋

當Avo(vP－vN)

V-時

vO＝

V-電壓傳輸特性

vO＝

f

(vP－vN)2.1.3理想運算放大器的電路模型1.

vo的飽和極限值等于運放的電源電壓V＋和V－

2.運放的開環電壓增益很高

若（vp－vn）＞0

則vo=+Vom=V＋

若（vp－vn）＜0

則vo=–Vom=V－

3.若V－<vo<V＋

則（vp－vn）

0

4.輸入電阻ri的阻值很高

使ip≈0、in≈0

5.輸出電阻很小，ro

≈0理想：

ri≈∞

ro≈0

Avo→∞vo＝Avo(vp－vn)2.2基本線性運放電路2.2.1同相放大電路2.2.2反相放大電路2.2.1同相放大電路1.基本電路2.2.1同相放大電路2.幾項技術指標的近似計算（1）電壓增益Av

根據虛短和虛斷的概念有

vp≈vn，ip＝-in＝0所以（可作為公式直接使用）2.2.1同相放大電路（2）輸入電阻Ri

輸入電阻定義根據虛短和虛斷有

vi＝vp，ii＝ip≈0所以（3）輸出電阻Ro

Ro→02.幾項技術指標的近似計算2.2.1同相放大電路3.電壓跟隨器根據虛短和虛斷有vo＝vn≈vp＝vi（可作為公式直接使用）電壓跟隨器的作用無電壓跟隨器時負載上得到的電壓有電壓跟隨器時ip≈0，vp＝vs根據虛短和虛斷vo＝vn≈vp＝vs同相放大電路的另一種接法2.2.2反相放大電路（a）電路圖1.基本電路（b）由虛短引出虛地vn≈0

2.2.2反相放大電路2.幾項技術指標的近似計算根據虛短和虛斷的概念有

vn≈

vp＝

0

，ii＝0所以i1＝i2

即（可作為公式直接使用）（1）電壓增益Av

2.2.2反相放大電路（2）輸入電阻Ri

（3）輸出電阻Ro

Ro→0若信號源是非理想的電壓信號源，采用哪種放大電路更好？同相放大電路反相放大電路2.幾項技術指標的近似計算例2.2.1解：（1）S閉合，運放的同相輸入端接地，構成反相放大電路，有2）S斷開，可以利用疊加原理求解。例2.2.2解：（1）列va點的電流方程由于

Multisim仿真例2.2.3解：2.3加法和減法運算電路2.3.1加法電路2.3.2減法電路2.3.3儀用放大電路2.3.1加法電路

根據虛短、虛斷和N點的KCL得：若則有輸出再接一級反相電路可得2.3.1加法電路同相求和運算電路：例2.3.12.3.2減法電路

從結構上看，它是反相輸入和同相輸入相結合的放大電路。當則若繼續有則

根據虛短、虛斷和N、P點的KCL得：2.3.2減法電路從放大器角度看時增益為（該電路也稱為差分電路）當2.3.2減法電路差模輸入電阻時當此時有輸入電阻較小2.3.2減法電路一種高輸入電阻的差分電路如何提高輸入電阻？A32.3.3儀用放大器2.4積分電路和微分電路2.4.1積分電路2.4.2微分電路2.4.4積分電路和微分電路1.積分電路式中，負號表示vo與vi在相位上是相反的。根據“虛短”，得根據“虛斷”，得因此電容器被充電，其充電電流為設電容器