章集成运算放特性.pptx

2.1放大电路基础

2.2运算放大器的基本概念

2.3运算放大器的开环传输特性

2.4运算放大器的线性模型

2.5运算放大器的非线性模型;2.1.1放大电路的概念

2.1.2放大电路的等效模型

2.1.3放大电路的主要性能指标;2.1.1放大电路的概念;虽然直流电源不能直接产生电压输出，但直流电源却是输出信号功率的源泉。例如，当关掉电源时，扬声器无声音输出。

放大器的实质是信号功率的放大。

放大器必需包含有将直流电源功率转换为信号功率的电子元器件，称为有源元件。由电路理论可知，有源元器件在电路中可以等效为受控电源。;放大电路的增益定义为：;;受控源Avovi反映了放大电路的电压放大能力和功率放大能力，即将直流电压源输出功率转换为信号功率的能力。;结论：

输出电阻越小、开路增益和输入电阻越大，则输出电压越大。;为了增大电压增益，可用多个放大电路级联。;iS;(3)互阻放大模型;(4)互导放大模型;2.1.3放大电路的主要性能指标;;有用信号频段的增益称为中频增益（Av），使增益下降为中频增益的0.707倍所对应的频率称为截止频率或3dB频率。;中频区宽度称为放大器的通频带宽（BW）：;(a)幅度失真;;;在容许的非线线失真系数的条件下，负载能够获得的最大平均信号功率称为最大输出功率（Pom）。

通常，它与最大不失真输出电压幅度的平方成正比。;2.2集成运算放大器的基本概念;;2．差模信号和共模信号;;线性区边界输入差模电压Vidl、最大差模输入电压Vidmax、饱和电压VOsat+和VOsat-与运算放大器的特性和电源电压有关。

例如，运算放大器LM741通常作用的电源电压为±15V，开环差模电压增益为105。其VOsat+=15V，VOsat-=-15V，Vidmax=13V，Vidl=0.15mV。所以，实际高增益运算放大器的线性区很窄，开环工作通常处于饱和区（非线性区）。;2.4.1运算放大器的交流线性模型

*2.4.2直流电源和温度的影响

2.4.3运算放大器的开环增益频率特性;2.4.1运算放大器的交流线性模型;;;通常，开环电压增益可达104（80dB）以上，共模抑制比可达103（60dB）以上。

;*2.4.2直流电源和温度的影响（略）;通常将直流电压源对输出电压???影响等效为对输入信号的影响，然后，利用交流等效电路计算输出失调电压。;2．运算放大器外部电路的影响;由电路，;3．考虑直流电源影响的线性模型;运算放大器完整的线性模型;运算放大器完整的线性模型;运算放大器的模型选择;2.4.3运算放大器的开环增益频率特性;-20dB/10倍频程;波特图的绘制方法是：

（1）频率轴（横轴）采用对数坐标，增益轴（纵轴）采用分贝坐标；

（2）在远离截止频率的频率范围，用渐近线表示真实频率特性；

（3）在截止频率附近（左右10倍频程），作适当修正。

;2.5运算放大器的非线性模型;;作业：2.1(3)(4)(5)2.32.52.10;2.1答案（1）B（2）B（3）D（4）A（5）E（6）AC;2.5有以下三种放大电路备用：

（1）高输入电阻型：Ri1=1MΩ，AVO1=10，RO1=10kΩ;

（2）高增益型：Ri2=10kΩ，AVO2=100，RO2=1kΩ；

（3）低输出电阻型：Ri3=10kΩ，AVO3=1，RO3=20Ω；

用这三种放大电路组合，设计一个能在100Ω负载电阻上提供至少0.5W功率的放大器(用等效模型表示)。已知信号源开路电压有效值为30mV，内阻为RS=0.5MΩ。;2.10已知一个集成运放的开环差模增益Aod为100dB，最大输出电压峰-峰值Vopp＝±14V，分别计算差模输入电压vID（即vIP－vIN）为10μV、100μV、1mV、1V和－10μV、－100μV、－1mV、－1V时的输出电压vO。