2022-2023学年高二物理竞赛课件：集成运放的符号及输入、输出信号

集成运放的符号及输入、输出信号 集成运放的符号及输入、输出信号 集成运放有两个输入端，一个输出端 分别为反相输入端与同相输入端 运放两输入端所加信号电压之差 即为差模输入电压。假定运放的共模抑制比极高，其共模输出可以忽略，则运放的输出与输入函数关系可以表示为 。其中 ，为集成运放的开环差模电压增益 第一节：集成运算放大器的组成及基本特性 uA741的外部连接 2、3引脚分别为反相和同相输入端 6脚为输出端 7、4脚分别接正、负直流电源 1、5脚之间接调零电位器 第一节：集成运算放大器的组成及基本特性 集成运算放大器的传输特性 静态时 加入差模输入电压 后 输入电压 增加到一定程度后 故运放的传输特性大体上可分为线性区与饱和区 第一节：集成运算放大器的组成及基本特性 理想集成运放的技术参数 第一节：集成运算放大器的组成及基本特性 理想运放是指分析集成运放时将各种参数理想化 此时的技术参数有： 实际的集成运放无法达到理想指标，但随着工艺的改进，可在工程计算的简化分析时将实际运放视为理想运放进行近似估算 理想集成运放工作在线性区时的特点 第一节：集成运算放大器的组成及基本特性 集成运放工作在线性区时，输入电压与运放两个输入端的电压间存在线性关系 一般情况下，运放在线性区工作时都加有较深的负反馈。此时，亦可以使用虚短路和虚开路的分析方法，即： 差模输入电压为零 差模输入电流为零 输入失调参数(一) 输入失调电压 在室温及标准电源电压下，静态(输入电压为零)时，为了使集成运放的输出电压为零，在输入端所加的补偿电压 其大小反映了集成运放中电路的对称程度和电平配合情况 输入偏置电流 输出电压为零时两输入端静态电流的平均值，即： 第二节：集成运算放大器的主要参数 输入失调参数(二) 输入失调电流 输出电压为零时流入运放两输入端静态电流之差，即： 输入失调电压的温漂 对于双极型运放，它反映了输入级差动放大管 的不对称程度。一般希望其越小越好 指在规定温度范围 内随温度的变化率，即 的温度系数。是衡量运放温漂的重要指标 第二节：集成运算放大器的主要参数 输入失调参数(三) 第二节：集成运算放大器的主要参数 输入失调电流的温漂 指在规定温度范围内 的温度系数 和 不能用外接调零电路来补偿 输入失调参数是限制运放能够检测微弱信号最小值的主要因素。因此，在对微弱信号的精密检测、精密模拟运算和自动控制仪表中对运放的这类参数会有很高的要求 差模特性参数 最大输出电流 运放所能输出的正向或负向的峰值电流 最大差模输入电压 运放两输入端所能承受的最大差模输入电压 第二节：集成运算放大器的主要参数 开环差模电压增益 集成运放在无外加反馈情况下对差模信号的电压增益 开环带宽BW 下降3dB时的频率 单位增益带宽 运放的开环差模电压增益下降至0dB时的频率 共模特性参数(一) 共模抑制比 集成运放开环差模电压增益与共模电压增益的比值，即： 一般情况下，集成运放共模抑制比的频响特性主要取决于差动输入级共模抑制比的频响特性，因而其共模抑制比也会随频率的增加而下降 第二节：集成运算放大器的主要参数 共模特性参数(二) 共模电压增益 最大共模输入电压 运放输入端所允许施加的共模输入电压的最大值。超过此值共模抑制比将明显下降 第二节：集成运算放大器的主要参数 运放输入端加共模输入电压时的增益 1 4 5 6 7 3 2 线性区 负向饱和区 正向饱和区 线性区 反向饱和区 正向饱和区 $