+UO(sat)
u u
-UO(sat)
饱和区 线性区 饱和区
运算放大器的传输特性
例 F006运算放大器的正、负电源电压为±15V，开环电压 放大倍数AU0=2106,输出最大电压（即Uo(sat))为±13V。 在下图电路中分别加如下电压，求输出电压及其极性：
u－ － ＋ u+ ＋ uo
第8章 集成运算放大电路
8.1 集成运算放大器简介
8.2 集成运放的基本分析方法
8.3 集成运放的线性应用
8.4 集成运放的非线性应用
8.1 集成运算放大器的简单介绍
集成电路概念 集成电路的优缺点 集成运算放大器的组成 集成运算放大器的特点及符号 运算放大器的传输特性
集成电路概念
相对于分立电子电路而言的，利用一定的生产工艺把整个 电路的各个元器件及它们之间的连线集成在一块半导体基 片上，封装在一个管壳内，构成一个完整的、具有一定功 能的固体器件。
集成电路概念
集成电路的优缺点：
1.使用方便、体积小、重量轻、功耗小。 2.减少了电路的焊点，提高了工作的可靠性。 3.同一个硅片上的元器件相互离得很近，性能和温度特 性较一致，容易建立相同特性的对称晶体管。 4.实现了元件、电路和系统的三者统一。 1.电阻太高或太低都不易制造。100~30 kΩ 缺点 2.电感难于制造。 3.大电容不易制造，电容一般不超过200 pF。 4.必须使用这些器件的场合，大多采用外接的方法。
集成运算放大器特点及符号
集成运放 Ao KCMRR ri ro 很大: 80~160 dB 很大：90 dB 高: 几十k 几百k 小：几十 ~ 几百 理想运放 Ao KCMMRR ri ro 0
运放符号
u－ u+
－ A0 ＋ ＋
uo
u－ － ＋ u+ ＋
只要两个输入端之间的电压绝对值超过65µ V，输出电 压就达到正或负的饱和值。
((2) 1 )4 u 15 V, u 10V; u 5 V, u 10 V; ( 3 )) u 0V, u 5 ( u 5mV, u 0mV; V;
优点
集成运算放大器的组成
电路方框图
输入级 中间级 输出级
偏置电路 通常采用差动放大电路，能够尽量抑制零点漂移, 采用共发射集放大电路，放大管采用复合管， 通常采用互补对称功率放大电路，带负载能力强， 尽量提高KCMRR , 输入阻抗 ri尽可能大 具有足够大的电压放大倍数。 给出足够的输出电流 io ，输出阻抗 ro小。 集成运算放大器：是一种高放大倍数、高输入电阻、 采用恒流源电路，给各级电路提供稳定和合适 低输出电阻的直接耦合放大电路。 的偏置电流，决定各级静态工作点。
8.2 集成运放的基本分析方法
理想的运算放大器 集成运放工作在线性区 集成运放工作在非线性区
理想运算放大器
在分析运算放大器的电路时，一般将它看成是 理想的运算放大器。理想化的主要条件：
1. 开环电压放大倍数 2. 开环输入电阻 3. 开环输出电阻 4. 共模抑制比
Auo
rid ro 0
K CMRR
集成运放与理想运放的参数对比
集成运放 Ao KCMRR ri ro 很大: 80~160 dB 很大：90 dB 高: 几十k 几百k 小：几十 ~ 几百 理想运放 Ao KCMMRR ri ro 0
运放符号
u－ u+
－ A0 ＋ ＋
uo
输出电压 输出电压 输出电压 输出电压
u o1 13V u o 3V 5 6 5 6 u o 2 10 ( 15 10 ) 10 V 5V uo 2 10 (5 10) 10 V 3V
传输特性的特点
线性区很窄（微伏级），即使 输入毫伏级信号 ，也可能使输 出饱和，如果存在干扰也使开环工作不稳定。 运放在线性区工作， 通常引入深度电压负反馈。

uo
集成运算放大器的封装形式
圆壳式
双列直插式
贴片式
F006（5G24）引脚和接线图
+15V
VCC
IN
IN
1
反相输入端
7 2 3 4 1
Ao
6 5
OUT
输出端
同相输入端
VEE
-15V
顶视图
接线图
运算放大器的传输特性
uo f (ui ) uo Auo(u u )
uo
(1)u 15V, u 10V; (2)u 5V, u 10V; (3)u 0V, u 5mV; (4)u 5mV, u 0V;
运算放大器的传输特性
解
uo 13 u u 65V 6 Au 0 2 10

Xi
+
–
Xd Xf

路 F
净输入量Xd减少 ，放大电路的输入 进入线性区
由于深度负反馈使 得：|AF|>>1
A 1 Af F 1 AF
集成运放主要参数
1. 最大输出电压 UOPP
2. 开环电压 Auo 3. 最大共模输入电压 UIcmax 4. 最大差模输入电压 IIdmax 5. 差模输入电阻rid 6. 共模抑制比KCMRR
u－ － ＋ u+ ＋

uo
工作在线性区时的重要结论
1. 差模输入电阻 rid ,两个输入端的输入电流 可认为是零， i i 0 ，即虚断。
2. 开环电压放大倍数 Auo ，输出电压是一个 有限值， uo u u 0 Au 0 u u 即虚短。 3. 如果信号从反向端输入，同相端接地，由虚断， u 0, 根据虚短， u 0，反相端近于“地” 电位，即虚地。
工作在线性区时的重要结论
注意：“虚短，虚断，虚地”概念的“虚”的含义
虚短： “0”，否则就没有输入电流了。虚假的短路 虚断：u 的开路。 虚地：u u
i i 0 ， “虚”的含义是输入电流很小，几乎为“0”，但不等于