集成运算放大器(总结)
运算放大器知识点总结
u otu u i1i2运算放大器知识点总结1、 部分组成偏置电路，输入级，中间级，输出级。
2、零点漂移： （1）表现：输入u i =0时，输出有缓慢变化的电压产生。
（2）原因：由温度变化引起的。
当温度变化使第一级放大器的静态工作点发生微小变化时，这种变化量会被后面的电路逐级放大，最终在输出端产生较大的电压漂移。
因而零点漂移也叫温漂。
（3）衡量方法：将输出漂移电压按电压增益折算到输入端计算。
例如100,=u1A100=u2A 10000=u A如果输入等效为100uV ，漂移为1V 。
（4）减小漂移的措施： 采用差动放大电路采用温度补偿，非线性元件 3运放的输入级一般采用差动放大电路。
差动放大电路又称差分放大电路，它的输出电压与两个输入电压之差成正比。
它能较好地克服直接耦合放大器的零点漂移问题，是集成运算放大器的基本组成单元。
结构如右图：（1）对称性结构 β1=β2=β U BE1=U BE2= U BE r be1= r be2= r be R C1=R C2= R C R b1=R b2= R b（2）信号分类差模信号：i2i1id =uu u -ou VCC V EE ou V CC V EEi2uEE共模信号：)(21=i2i1icuuu+差模电压增益：idodud=uuA共模电压增益：icocuc=uuA总输出电压：icucidudocodo=uAuAuuu+=+211EEAB RRRVU+=3ABC3V7.0RUI-=2C3C2C1III==②动态恒流源等效电阻：)//1(321be33ce RRRrRrR+++=β等效，且212121//RRRRRR+⨯=（5）差动放大器输入、输出方式的接法u i1=u i2 =u ic，u id=0设u i1 ↑，u i2↑→u o1↓，u o2↓。
因u i1 = u i2，→u o1 = u o2→ u o= 0 (理想化)共模电压放大倍数A UC=0 i2i1u①双端输入双端输出共模电压放大倍数 A UC =0 差模输入电阻：()be s id 2r R R += 输出电阻：()be s id 2r R R += ②双端输入单端输出差模电压放大倍数：使用于将差分信号转化为单端输出的信号 差模输入电阻：()be id 2r R R b += 输出电阻：R 0=R C共模电压放大倍数 u i1=u i2 =u ic ， 设u i1 ↑，u i2 ↑→ i e1 ↑ ，i e1 ↑ 。
集成运算放大器的应用有哪些
集成运算放大器的应用有哪些集成运算放大器（Operational Amplifier，简称OP-AMP) 是现代电子技术中常用的一种集成电路，广泛应用于信号放大、积分、微分、比较、滤波、波形变换、逻辑运算等电路中。
本文将介绍一些集成运算放大器的应用。
一、信号放大集成运算放大器广泛应用于信号放大电路中，其直接或变压器耦合输入方式具有低输入电阻、高输入阻抗、低噪声、高增益和宽带等特性。
在应用中，可通过精心设计放大器电路，控制反馈，实现高增益稳定运行。
二、积分电路积分电路是信号处理电路中的基本电路，它能将信号输入与时间积分，输出的是输入信号积分后的值。
集成运算放大器常用于积分电路的设计，其放大电压信号，然后通过电容对信号进行积分。
例如，在三角形波发生器电路中，可通过电容积分得到正弦波信号，而集成运算放大器的内部电路通常包含差分放大器，可将输入信号转化为电压差，用于驱动电容，完成积分计算。
三、微分电路微分电路是在信号处理中广泛应用的一种电路，它能够将信号对时间的微分操作，其输出电压是输入信号微分后的值。
集成运算放大器也常用于微分电路的设计中，可通过对输入信号进行微分计算得到输出信号。
例如，在测量热电偶温度时，可将温度信号输入到集成运算放大器中，通过差分放大器将信号转化为电压差，然后用电阻对信号进行微分计算，输出即为最终温度值。
四、比较电路比较电路是一种将两个信号进行比较然后输出比较结果的电路，它广泛应用于数字电路、自动控制、计算机硬件等领域。
集成运算放大器常用于比较电路中，它的输出能够根据电压的大小关系取两个输入信号中的一个。
例如，电压比较器是一种常见的电路，它采用集成运算放大器作为比较电路的核心元件，用于比较两个不同电压的大小关系，以便输出相应的状态。
五、滤波器滤波器是一种通过对输入信号进行滤波操作，抑制或增强特定频率信号的电路。
集成运算放大器广泛应用于滤波电路的设计中，其内部电路包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等类型。
集成运算放大器及其主要参数
9．温度漂移
温度漂移是造成运算放大器静态工作点不稳定的重 要因素。实际上，UIO和IIO都是随温度变化的，因此， 常要研究其温度系数。
模拟 电子 技术 基础
在集成运算放大器的手册上，给出了几十种参数。大 体上可分为五类：输入失调参数，开环差模特性参数，开 环共模特性参数，大信号特性参数，电源特性参数。
1．输入偏置电流IIB 集成运放的两个输入端一般必须有一定的直流电流IBN
和IBP才能工作。通常定义输入偏置电流为
2．输入失调电压UI0 理想的集成运放，当输入电压为零时输出电压也
模拟 电子 技术 基础
集成运算放大器及其主要参数
1.1.简单的集成电路运算放大器 1.2 CMOS型集成运算放大器简介 1.3 集成运放成电路运算放大器具有高电压放大倍数、高输入 电阻和低输出电阻等优点，是一种性能良好的的多级直 接耦合放大电路。大多数的集成运放都由输入级、中间 级、输出级、偏置电路四部分组成。
为零。但实际上它的差动输入级很难做到完全对称， 一般在uI=0时，uo≠0。我们设想在uI=0时，在输入端 人为地外加一电压UIO，可使uo=0。
3．输入失调电流IIO 这是反映运放两输入端输入电流不对称程度的参数，
以IIO=|IBP-IBN|表示。
4．开环放大倍数Auo和带宽BW 5．最大差模输入电压UIDmax 6．差模输入电阻rid 7．共模抑制比KCMR 8．转换速率SR
1.2 CMOS型集成运算放大器简介
CMOS型集成运放采用N沟道与P沟道互补 的场效应管。可以根据系统对运放的要求，有针 对性地设计电路结构。因此，这种电路结构相对 较简单，电路形式也灵活多样。具有线性特性好 、功耗低，电源适用范围宽等优点。
集成运算放大器的六个特性
集成运算放大器简称运算放大器，是由多级直接耦合放大电路组成的高增益模拟集成电路。
与分离元件构成的电路相比，运算放大器具有稳定性好、电路计算容易、成本低等优点，因此得到广泛应用。
其可完成信号放大、信号运算、信号处理、波形变换等功能。
按性能可分为通用型、高阻型、高速型、低温漂型、低功耗、高压大功率型等多种产品。
1、最基本的运算放大器电路典型的运算放大器是反相放大器，如图1所示。
输入信号V i是由“-”号端加入的，其输出电压V0和输入电压反相，电压增益为：G=V0÷V i=R2÷R1，故输出电压为：V0=-(R2÷R1)×V i图1 反相放大器电路原理图同相放大器，如图2所示。
输入信号Vi是由“-”号端加入的，其输出电压V0和输入电压同相，电压增益为：G=V0÷V i=1 (R2÷R1)，故其输出电压为:V0=[1-(R2÷R1)]×V i。
所谓“同相”和“反相”是指输入信号的极性相对于由它引起的输出信号的极性而言的。
图2 同相放大器电路原理图2、运算放大器的特性充分认识和理解运算放大器的特性，认为对学习和应用运算放大器以及仪表维修工作将是很有帮助的。
现简述如下：①运算放大器两个输入端之间的电压总为零，这是运算放大器最重要的特性。
由于两个输入端之间的“虚短路”以及“输入阻抗非常大”，意味着运算放大器不需要输入电流，也可认为运算放大器的输入电流等于零。
②运算放大器的同相端电位等于反相端电位，即运算放大器工作正常时，两输入端有相同的直流电位。
前提是输出电压在直流电源的正电压和负电压之间，且输出电流小于运算放大器额定输出电流时。
③运算放大器的电压增益等于无限大，即可用很小的输入电压获得非常大的输出电压。
运算放大器通电后，只需在输入端两端加上毫伏级的电位，就可以很容易地使输出进入正的或负的饱和状态。
④运算放大器的输出阻抗Z=0，即在电路设计和电源所允许的范围内，可以从运算放大器输出端拉出电流，且在输出端不会出现明显的电压降。
集成运算放大器
集成运算放大器什么是集成运算放大器？集成运算放大器（简称为“运放”）是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的电路器件。
它可以对输入信号进行放大、求和、减法、积分、微分和滤波等操作，因此在模拟电路中具有广泛的应用。
常用的集成运算放大器类型常用的集成运算放大器类型有若干种，下面介绍常用的几种类型。
1. 双运放双运放是在同一芯片上集成了两个独立的运放，它们共享电源和地线，但具有独立的输入和输出引脚。
而且，双运放的价格比两个单独的运放的价格要便宜，在一些应用中能够节省成本。
2. 四运放四运放是在同一芯片上集成了四个独立的运放，它们共享电源和地线，但具有独立的输入和输出引脚。
四运放可以实现多路信号处理、滤波、放大等功能，并具有更高的集成度和更小的尺寸。
3. 差分运放差分运放是一种仅有一对输入的运放，它的输出与两个输入端的差值成正比。
差分运放常用于模拟信号的放大、滤波、比较等应用场景。
4. 噪声取消运放噪声取消运放是一种特殊的差分运放，它可以通过特殊的布局和电路设计抵消输入信号中的共模噪声和交流噪声。
集成运算放大器的应用由于集成运算放大器在模拟电路中具有广泛的应用，因此在许多电子设备中都可以看到它们的身影。
下面列举几个常见的应用实例。
1. 电压跟随器电压跟随器是一种特殊的集成运放放大器，它的输出电压与输入电压完全相同。
它广泛用于多级放大器电路中，能够提高电路的输入阻抗，稳定电路的工作状态，并使信号传输更加精确和可靠。
2. 滤波电路集成运算放大器在滤波电路中起到关键作用。
利用其高增益、高输入阻抗以及差分运放的特性，可以设计出各种复杂的滤波电路，如低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、高通滤波器等。
3. 比较器比较器是一种将输入信号与参考电压进行比较后输出正弦波的器件。
利用集成运算放大器的高增益和差分运放的特性，可以设计出高精度、高稳定性、高速度的比较器电路，常用于电压比较、波形识别、开关控制等领域。
4. 稳压电源集成运算放大器可以应用于稳压电源的反馈回路中，通过对反馈信号进行处理，使输出电压稳定，而不受输入电压和负载变化的影响。
集成运算放大器的基本知识
1. 开环差模电压增益 Aod
Aod 是指运放在无外加反馈的情况下的直流差模增益，一般用对数
表示，单位为分贝。它的定义为：
Aod
20lg
U O U U
开环差模增益是决定运放精度的重要因素，理想情况下希望其为
无穷大。事实上一般为100dB左右，高质量的运放可达140dB以
上。
2. 输入失调电压 U IO
它的定义是，为了是输出的电压为零，再输入端所需要加的 补偿电压，其数值表征了输入级差分对管 U BE 失配的程度，在一定
程度上也反映了温飘的大小。
3. 输入失调电压温飘 U IO
它工作范围内的温度系数，是衡量运放
问票的重要指标。一般运放为梅毒10-20 V。这个指标往往比
集成运放的输出级基本上都采用各种形式的互补对称电路，并通 常有适当的过载保护电路。
定义为开环差模电压增益与开环共模电压增益之比，一般也 用对数表示，即：
KCMR
20 lg
Aod Aoc
这个指数用于衡量运放抑制温飘能力，多数运放的共模抑 制比在80dB以上，高质量的可达160dB。
9. 最大共模输入电压U Icm
表示继承运放输入端所能承受的最大共模电压。如果查过辞职， 运放的共模抑制性能将显著恶化。
10. 最大差模输入电压U Idm
这是集成运放反向输入端与同相输入端之间能承受的最大电 压。若超过这个限度，输入级差分对管中的一个管子的发射结可 能被反向击穿。
11. -3dB带宽 f H
表示 Aod 下降3dB时的频率。一般运放其值较低，只有几赫
至几千赫。
12. 单位增益带宽BWG
指Aod 降至0dB时的频率，即此时开环差模电压放大系数等于1。
集成运算放大器原理
集成运算放大器原理
集成运算放大器是一种常用的电子元器件，它可以将输入信号放大并输出。
其原理是利用集成电路技术将多个晶体管、电阻、电容等元器件集成在一起，形成一个高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的放大器。
集成运算放大器的输入端有两个，一个是非反相输入端，一个是反相输入端。
当非反相输入端的电压高于反相输入端时，输出端的电压会上升；反之，输出端的电压会下降。
这种特性使得集成运算放大器可以用来进行比较、求和、积分、微分等运算。
集成运算放大器的输出端可以接入负载电阻，形成电压跟随器、反相放大器、非反相放大器等电路。
其中，电压跟随器可以将输入信号的电压放大并输出，而反相放大器和非反相放大器则可以将输入信号的电压放大并反相或不反相输出。
集成运算放大器还具有高共模抑制比、高温漂稳定性、低噪声等优点。
它广泛应用于模拟电路、信号处理、自动控制等领域，是现代电子技术中不可或缺的元器件之一。
集成运算放大器是一种高性能、多功能的电子元器件，其原理是利用集成电路技术将多个元器件集成在一起，形成一个高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的放大器。
它的应用范围广泛，是现代电子技术中不可或缺的元器件之一。
集成运算放大器基础知识概论
集成运算放大器基础知识目前广泛应用的电压型集成运算放大器是一种高放大倍数的直接耦合放大器。
在该集成电路的输入与输出之间接入不同的反馈网络，可实现不同用途的电路，例如利用集成运算放大器可非常方便的完成信号放大、信号运算（加、减、乘、除、对数、反对数、平方、开方等）、信号的处理（滤波、调制）以及波形的产生和变换。
集成运算放大器的种类非常多，可适用于不同的场合。
3.2.1 集成运算放大器的分类按照集成运算放大器的参数来分，集成运算放大器可分为如下几类。
1．通用型运算放大器通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。
这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广，其性能指标能适合于一般性使用。
例μA741（单运放）、LM358（双运放）、LM324（四运放）及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。
它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。
2．高阻型运算放大器这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高，输入偏置电流非常小，一般r id＞（109~1012）Ω，I IB为几皮安到几十皮安。
实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点，用场效应管组成运算放大器的差分输入级。
用FET作输入级，不仅输入阻抗高，输入偏置电流低，而且具有高速、宽带和低噪声等优点，但输入失调电压较大。
常见的集成器件有LF356、LF355、LF347（四运放）及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。
3．低温漂型运算放大器在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中，总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。
低温漂型运算放大器就是为此而设计的。
目前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP-07、OP-27、AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。
4．高速型运算放大器在快速A/D和D/A转换器、视频放大器中，要求集成运算放大器的转换速率S R一定要高，单位增益带宽BW G一定要足够大，像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。
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集成运算放大器
一、集成运放的结构框图
零点漂移是指将直流放大器输入端对地短路，使之处于静态状态时，在输出仍然会出现不规则变化的电压。
造成零漂的原因是电源电压的波动和三极管参数随温度的变化，其中温度变化是产生零漂的最主要原因。
二、理想运放工作在线性区的特点
在集成运放的各种应用中，其工作范围有两种，即工作在线性区和非线性区。
若运放在开环状态和引入正反馈时，它就工作在非线性区；要使运放工作在线性区，则必须引入负反馈。
运算电路中的集成运放都是闭环使用的，引入了深度负反馈，也就是工作在线性区。
1、理想运放在线性区具有以下特点：
（1）v I+=v I- 虚短
v I+=v I-=0 虚地
i I+=i I- =0 虚断
(2)
“虚短”和“虚断”是理想运放工作在线性区的两个重要结论，也是今后分析集成运放线性应用电路的重要依据。
三、反馈类型的判断
（1）负反馈放大器的四种组态
电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈（2）正反馈和负反馈的判定
反馈回到反相输入端的是负反馈；
反馈回到同相输入端的是正反馈
（3）电压反馈和电流反馈的判定
反馈电阻跟Vo接在同一端的是电压反馈，不接在同一端的是电流反馈。
（4）串联反馈和并联反馈的判定
反馈电阻跟Vi接在同一端的是并联反馈，不接在同一端的是串联反馈。
四、集成运算放大器线性应用电路
（一）反相输入比例运算电路（反相放大器）
电压并联负反馈
R 2=R l ∥R f=
f f R R R R +11 （二）同相输入比例运算电路（同相放大器）
电压串联负反馈
R 2=R l ∥R f=f
f R R R R +11 （三）减法比例运算电路（差分放大器）
电压负反馈
当R 1=R 2，且R f =R 3时
当R 1=R 2= R 3=R f 时，
此时称为减法器
（四）加法比例运算电路
电压并联负反馈
)(
33I 22I 11I f O R v R v R v R v ++-= 当R 1=R 2=R 3=R 时，有
当R 1=R 2=R 3=R f 时，有 输出电压v o 为各输入信号电压之和，式中的负号表示输出电压与输入电压相位相反。
（五）反相器
在反相输入比例运算电路中令R 1=R f ，则Vo=—Vi
无电压放大，仅把输入信号倒相的反相器
1
I 2I O v v v -=)
(3I 2I 1I O v v v v ++-=
（六）电压跟随器
在同相输入比例运算电路中令R f=0，R1=∞，则Vo=Vi，构成了一个输出电压等于输入电压的电压跟随器。
五、负反馈对放大器性能的影响
1.
2.
3.负反馈使非线性失真减小
4 .负反馈可改变输入电阻和输出电阻的大小
5 .负反馈可展宽通频带。