第二章运算放大器的动态限制3
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第二章_集成运算放大器
RF。根据集成运算电路i1 的 “if 虚断”和“虚短”可得： u u 0
集成运算放大器
由图2-7可得：
i1
ui
u R1
ui R1
if
u uo RF
uo RF
由此得出：uo
RF R1
ui
该电路的闭环电压放大倍
数为：
Auf
uo ui
RF R1
图2-7 反相比例运算电路
集成运算放大器
电阻。如采用恒流源代替Rc,一般的中间放大级的电压增益
可达到60dB以上。
第三部分为输出级。其主要任务是输出足够大的电流， 能提高带负载能力。所以该级应具有很低的输出电阻和很高 的输入电阻，一般采用射极输出器的方式。
集成运算放大器
2.2 外形与符号 集成运放的外形有圆形、扁平形和双列直插式三种，如
开环是指运放未加反馈回路时的状态，开环状态下的差
模电压增益叫开环差模电压增益Aud。Aud＝uod/uid。用分贝表 示 则 是 2 0 lg｜Aud｜(dB)。 高 增 益 的 运 算 放 大 器 的 Aud 可 达 140dB以上，即一千万倍以上。理想运放的Ａud为无穷大。
集成运算放大器
4. 差模输入电阻rid
数为1，这时就成了电压跟随器，如图2-9所示。其输入电阻 为无穷大，对信号源几乎无任何影响。输出电阻为零，为一 理想恒压源，所以带负载能力特别强。它比射极输出器的跟 随效果好得多，可以作为各种电路的输入级、中间级和缓冲 级等。
该电路的反馈类型为串联电压负反馈。
集成运算放大器
同相输入比例运算放大电路主要工作特点：
uo Au 0
0
集成运算放大器
即
u u
由于集成开环放大倍数为无穷大，与其放大时的输出电
集成运算放大器
由图2-7可得：
i1
ui
u R1
ui R1
if
u uo RF
uo RF
由此得出：uo
RF R1
ui
该电路的闭环电压放大倍
数为：
Auf
uo ui
RF R1
图2-7 反相比例运算电路
集成运算放大器
电阻。如采用恒流源代替Rc,一般的中间放大级的电压增益
可达到60dB以上。
第三部分为输出级。其主要任务是输出足够大的电流， 能提高带负载能力。所以该级应具有很低的输出电阻和很高 的输入电阻，一般采用射极输出器的方式。
集成运算放大器
2.2 外形与符号 集成运放的外形有圆形、扁平形和双列直插式三种，如
开环是指运放未加反馈回路时的状态，开环状态下的差
模电压增益叫开环差模电压增益Aud。Aud＝uod/uid。用分贝表 示 则 是 2 0 lg｜Aud｜(dB)。 高 增 益 的 运 算 放 大 器 的 Aud 可 达 140dB以上，即一千万倍以上。理想运放的Ａud为无穷大。
集成运算放大器
4. 差模输入电阻rid
数为1，这时就成了电压跟随器，如图2-9所示。其输入电阻 为无穷大，对信号源几乎无任何影响。输出电阻为零，为一 理想恒压源，所以带负载能力特别强。它比射极输出器的跟 随效果好得多，可以作为各种电路的输入级、中间级和缓冲 级等。
该电路的反馈类型为串联电压负反馈。
集成运算放大器
同相输入比例运算放大电路主要工作特点：
uo Au 0
0
集成运算放大器
即
u u
由于集成开环放大倍数为无穷大，与其放大时的输出电
电工技术 第二章 集成运算放大器及其应用
IC
β
U O = U C1 − U C2 = 0
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二. 差动放大电路工作原理 1. 差模信号
+VCC
ui1=-ui2 =ui/2 若ui1 ↑,ui2 ↓ → ib1 ↑,ib2 ↓ →ie1 ↑,ie2 ↓
+
R Rc c
T1 u i1 + ui1
u ++uo ouo1 -uo1 - E IRe
33 MHz
第一节 直接耦合
直接耦合：将前级的输出端直接接后级的输入端。 直接耦合：将前级的输出端直接接后级的输入端。 可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。 可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。 +UCC R1 R2 + ui – T1 RC1 RC2 + T2 RE2 uo –
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Rb1=Rb2= Rb
几个基本概念
差动放大电路一般有两个输入端： 1. 差动放大电路一般有两个输入端： 双端输入——从两输入端同时加信号。 从两输入端同时加信号。 双端输入 从两输入端同时加信号 单端输入——仅从一个输入端对地加信号。 仅从一个输入端对地加信号。 单端输入 仅从一个输入端对地加信号 2. 差动放大电路可 以有两个输出端。 以有两个输出端。 双端输出——从C1 从 双端输出 输出。 和C2输出。 单端输出——从C1或 从 单端输出 C2 对地输出。 对地输出。
I Re − 0.7V − ( −VEE ) = Re
T1 + ui1 -
+ uo
-
uo2 -
+
T2 + ui2 -
EE 1 I C1 =I C2 = I C ≅ I Re 2 U CE1 = U CE2 = U C − U E = VCC − I C R C − ( − 0.7)
2-2 放大电路动态分析
用于测量应力的电阻应变片电桥电路
集成运算放大器具有 双端对称输入的功能
（2）输入信号的波形
① 正弦稳态信号 如音频信号，频率范围在几十赫至几十千赫的正弦 波。经话筒输出的音频信号幅度通常为几～几十毫 伏
② 慢变信号或直流信号
如由温度等非电量经传感器转换所得的信号，随时间变化 缓慢。
直流输入信号应看作是相对于零的变化，切勿与静态值相 混淆。
-3dB频 率
20lgAv2m20lgAvm3dB
上限频率：fH
下限频率：fL 通频带：
BW fHfLfH
通频带越宽，表明放大电路对不同频率信号的适应 能力越强。
如对于扩音机电路，其通频带应大于音频范围 (20Hz~20kHz)。
(5)最大不失真输出幅度
最大不失真输出幅度是放大电路在输出波形不产 生非线性失真的条件下，所能提供的最大输出电 压(或输出电流)的峰值，用Vom (或Iom)表示。 截止失真：由于进入截止区而产生的失真。
第二章 放大电路动态分析
本章从放大电路的交流通路入 手，在输入低频小信号的条件下， 器件用线性电路模型等效，然后用 电路原理中的一些方法，来分析和 计算放大电路的主要技术指标，所 以本章是电子电路分析的基础，要 求熟练掌握。
2.2.1 放大电路的动态性能指标
一、输入信号源和输出负载
1、输入信号源
适用于单端与地之间输入信号的 放大电路—单端信号源
信号源为电压源
信号源为电流源
适用于双端输入信号的放大电路—双端 信号源(对称信号源)
电桥处于平衡状态： Va Vb 5V Va Vb 0V
受力后：
Va 5 Vb 4.98V
V aV b54.9 80.0V 220
电子电工学——模拟电子技术 第二章 运算放大器
要求
正确理解理想运放的概念以及“虚短”和“虚断” 的含义 ；熟练掌握比例、求和、求差及微分、积分基本运算电路 的工作原理、分析方法和输入、输出关系；了解集成运放 在其他方面的应用。
2.1 集成电路运算放大器
集成电路运算放大器（简称集成运放）是模拟集成电路中应用 极为广泛的一种器件。它不仅用于信号的运算、处理、变换、 测量和信号产生电路，也可用于开关电路。利用它组成的电子 线路已广泛应用于自动控制、测量技术、仪器仪表等领域。
0
2.3.2 反相放大电路
1电压增益Av
ii 0 i1 i2
vn
vp
0 vi R1
vo R2
Av
vo vi
R2 R1
2 输入电阻Ri
Ri
vi i1
vi vi R1
R1
3 输出电阻Ro
Ro
vo io
ro
R1
ri R2
0
2.4 同相输入和反相输入放大电路的其他应用
非线性区
实际特性
当 Avo( vP vN ) Vom 时
O
(vP-vN)/mV vo Vom
理想特性
非线性区
Uom=V-
线性区
当 Avo( vP vN ) Vom 时 vo Vom
2.2 理想运算放大器
1. +Vom=V+，-Vom=V2. Avo
若vP>vN，则vo=+Vom=V+； 若vP<vN，则vo=-Vom=V-， 在线性区：vP-vN=0 “虚短” 3. ri ，iP=iN=0 “虚断” 4. ro0
国家标准符号
国内外常用符号
2.运算放大器的电路模型
电压放大电路模型
正确理解理想运放的概念以及“虚短”和“虚断” 的含义 ；熟练掌握比例、求和、求差及微分、积分基本运算电路 的工作原理、分析方法和输入、输出关系；了解集成运放 在其他方面的应用。
2.1 集成电路运算放大器
集成电路运算放大器（简称集成运放）是模拟集成电路中应用 极为广泛的一种器件。它不仅用于信号的运算、处理、变换、 测量和信号产生电路，也可用于开关电路。利用它组成的电子 线路已广泛应用于自动控制、测量技术、仪器仪表等领域。
0
2.3.2 反相放大电路
1电压增益Av
ii 0 i1 i2
vn
vp
0 vi R1
vo R2
Av
vo vi
R2 R1
2 输入电阻Ri
Ri
vi i1
vi vi R1
R1
3 输出电阻Ro
Ro
vo io
ro
R1
ri R2
0
2.4 同相输入和反相输入放大电路的其他应用
非线性区
实际特性
当 Avo( vP vN ) Vom 时
O
(vP-vN)/mV vo Vom
理想特性
非线性区
Uom=V-
线性区
当 Avo( vP vN ) Vom 时 vo Vom
2.2 理想运算放大器
1. +Vom=V+，-Vom=V2. Avo
若vP>vN，则vo=+Vom=V+； 若vP<vN，则vo=-Vom=V-， 在线性区：vP-vN=0 “虚短” 3. ri ，iP=iN=0 “虚断” 4. ro0
国家标准符号
国内外常用符号
2.运算放大器的电路模型
电压放大电路模型
运算放大器介绍54页PPT
vI
R1
vN -
vP
A +
vO
AV= -（Rf / R1）= -20/10= -2
R2
Vo= AV Vi=(-2)(-1)=2V
2.3 基本线性运放电路
2.同相比例运算电路
Rf
虚断 v P = v I
0vN = vN vO
R1
Rf
R1
vN
-
vI
vP
A +
vO
虚短
vN = vP
vO
=
(1
Rf R1
= 2R6m'LVIEvX
IE
=
IC3 2
1 2
vy Re
vO =KvXvY
2.5 模拟乘法器电路
2、模拟乘法器符号 vO =KvXvY
K为比例因子，一般为正。
3、乘法运算
2.5 模拟乘法器电路
4、乘方和立方运算
2.5 模拟乘法器电路
5、除法运算
根据虚端虚断有：
-
v2 =Kvx2vO
+
Vo与vx1、vx2之商成比例，实现了除法运算 只有当vx2为正极性时，才能保证运放处于负反馈状态 vx1则可正可负
iCiEIESe VT
vO=VTlnvR S VTlnIES
其中，IES 是发射结反向饱和电流，vO是vS的对数运算。
2.4 基本运算电路
4. 反对数运算电路
利用虚短和虚断，电路有
iF
R
vS =vBE
vB E
iFiEIESe VT
vS
iE T
–
+
vO
vO =iFR
vS
vO =IESe VT
模电第02章 运算放大器(康华光)
(5-15)
vp
vn
- ri ro + &#传输特性(vo~vi关系) 例如反相比例器：
vo
+Vom
传输特性
vo
Rf R1
vi
-vim
－Vom
vim
vi
vo 变化范围：
－ Vom
~ + Vom
线性工作区
当vo = Vom时： vim = - +Vom R1/Rf 可见：加入负反馈(闭环使用时)使线性工作区变宽。
vn
in
ro
ri +
vp ip +
vo
- A(vp-vn)
可见： 当vp-vn> 0 时, vo=+Vom 运放工作在正向饱和区 当vp-vn<0时, vo=-Vom 运放工作在反向饱和区
∵实际运算放大器≈理想运算放大器 ∴分析实际运算放大器≈分析理想运算放大器
(5-11)
五.含理想运算放大器电路的分析依据
RL
+ vo -
2.指标计算 虚地 (1)电压增益 “虚短”: vn≈vp ＝0 “虚断”: ip＝in≈0 ∴i1 ＝ i2+in≈ i2
1.结构特点 负反馈引到反相输入端, 信号从反相端输入。
v i v n v n vo R1 R2 v i vo R1 R2
vo R2 Av vi R1
当(vp- vn)<0时, vo=-Vom ——负饱和值
饱和值Vom的绝对值略低于正负电源的绝对值。
(5-13)
§2.3 §2.4 线性运放电路
运放外部接若干元件(R、C 等)，即可组成多种线 性运放电路。线性运放电路工作在闭环状态。
vp
vn
- ri ro + &#传输特性(vo~vi关系) 例如反相比例器：
vo
+Vom
传输特性
vo
Rf R1
vi
-vim
－Vom
vim
vi
vo 变化范围：
－ Vom
~ + Vom
线性工作区
当vo = Vom时： vim = - +Vom R1/Rf 可见：加入负反馈(闭环使用时)使线性工作区变宽。
vn
in
ro
ri +
vp ip +
vo
- A(vp-vn)
可见： 当vp-vn> 0 时, vo=+Vom 运放工作在正向饱和区 当vp-vn<0时, vo=-Vom 运放工作在反向饱和区
∵实际运算放大器≈理想运算放大器 ∴分析实际运算放大器≈分析理想运算放大器
(5-11)
五.含理想运算放大器电路的分析依据
RL
+ vo -
2.指标计算 虚地 (1)电压增益 “虚短”: vn≈vp ＝0 “虚断”: ip＝in≈0 ∴i1 ＝ i2+in≈ i2
1.结构特点 负反馈引到反相输入端, 信号从反相端输入。
v i v n v n vo R1 R2 v i vo R1 R2
vo R2 Av vi R1
当(vp- vn)<0时, vo=-Vom ——负饱和值
饱和值Vom的绝对值略低于正负电源的绝对值。
(5-13)
§2.3 §2.4 线性运放电路
运放外部接若干元件(R、C 等)，即可组成多种线 性运放电路。线性运放电路工作在闭环状态。
模拟电路运算放大器
2-9
2、运算放大器的电路模型
例输（入21.）1电.1试阻：求电 ri当=路1v如o0=9图±Ω所，Vo示电m=，源±运电10放压V的时V解输+开输=入:+环(入11电)0电电当V压压，压vo最增的=V±小益最－V幅=A小o－vm值o幅=1时01值V，06。，
v=Pf-(vvNP-=v？N )输。入说电明流运i放i=的？两（个2区）域画vP。出- v传N ＝输v特o /性Av曲o 线 vo ＝±10V/ 106
负饱和
－ V om= V －
运算放大器电压传输特性
设vP > vN，若
V－< Avo(vP- vN) <V＋， 则vo =Avo (vP- vN) ;
若Avo(vP- vN) ≥V＋， 则vo =＋Vom=V＋ ;
若Avo(vP- vN) ≤V－， 则vo =－Vom=V－ 。
输出电压vo不可能超越 当 vo =±Vom时输入电压的 正负模拟电电路运源算放的大器 电压值。 最小幅值vP- vN ＝？
P
＋
V+ ＋10V
＋
v_P -－
－
109 Ω
ro
ri
＋
vN
106
Avo (vP vN )
－
＋
N
－
V－ －10V
模拟电路运算放运大算器放大器的电路模型
供电电源
V1
＋ vo －
V2
= ± 10μV 输入电流 i i= vP- vN / ri
＝ ±10μV / 109 Ω
＝ ±1×10－8 μA
2-10
第二章 运算放大器
本章导读
运算放大器是模拟集成电路中应用极为广泛的 一种器件。
2、运算放大器的电路模型
例输（入21.）1电.1试阻：求电 ri当=路1v如o0=9图±Ω所，Vo示电m=，源±运电10放压V的时V解输+开输=入:+环(入11电)0电电当V压压，压vo最增的=V±小益最－V幅=A小o－vm值o幅=1时01值V，06。，
v=Pf-(vvNP-=v？N )输。入说电明流运i放i=的？两（个2区）域画vP。出- v传N ＝输v特o /性Av曲o 线 vo ＝±10V/ 106
负饱和
－ V om= V －
运算放大器电压传输特性
设vP > vN，若
V－< Avo(vP- vN) <V＋， 则vo =Avo (vP- vN) ;
若Avo(vP- vN) ≥V＋， 则vo =＋Vom=V＋ ;
若Avo(vP- vN) ≤V－， 则vo =－Vom=V－ 。
输出电压vo不可能超越 当 vo =±Vom时输入电压的 正负模拟电电路运源算放的大器 电压值。 最小幅值vP- vN ＝？
P
＋
V+ ＋10V
＋
v_P -－
－
109 Ω
ro
ri
＋
vN
106
Avo (vP vN )
－
＋
N
－
V－ －10V
模拟电路运算放运大算器放大器的电路模型
供电电源
V1
＋ vo －
V2
= ± 10μV 输入电流 i i= vP- vN / ri
＝ ±10μV / 109 Ω
＝ ±1×10－8 μA
2-10
第二章 运算放大器
本章导读
运算放大器是模拟集成电路中应用极为广泛的 一种器件。
CMOS 两级运算放大器设计
第一章 概述
本设计要完成的电路如图 1 所示。该运放采用两级结构，第一级是差分对输入，镜 像电流源作负载，第二级是共源输入，电流源负载。由于两级结构至少有两个极点，相 位偏移达到至少 180°，因此用密勒电容进行补偿，同时为增大相位裕度，在密勒电容 前串接一个电阻，此处用 MOS 管实现，来引入一个零点，增大相位裕度。偏置电路采 用微电流源，或恒 Gm 偏置，使偏置不受电源的影响。本设计电源电压采用 5V，负载 电容 3pF。
1
M1 VN
M2 VP
2
3
M3
M4
GND 图 3 第一级等效电路
图 4 第一级小信号等效电路
由图 4 得第一级共模增益
− 1 || ro3,4
Acm1 ≈
2gm3,4 2
1 2 g m1,2
+
ro5
≈− 1
gm1,2
1 + 2gm1,2ro5 gm3,4
两级运放的 CMRR 与第一级的 CMRR 相等，故
0.9(VDD-VSS)]
静态功耗 开环直流增益 单位增益带宽
≤ 2mW ≥ 80 dB Maximize
相位裕量 转换速率 共模抑制比 负电源抑制比 等效输入噪声
≥ 60 degree ≥ 30 V/us ≥ 60dB ≥ 80dB ≤ 300 nV/rt Hz@1KHz
第 2 页 / 共 26 页
+ RO (Cc
+ CL )⎤⎦ +1
其中 ξ = CECc + CECL + CcCL
在 CE << Cc ,CL 时，两个极点分别为
( )( ) ( ) ( ) ( ) ϖ p1 = RS
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1 jf / fb
a0 是开环直流增益
fb 是开环－３dB 频率，也称开环带宽
a jf
a0
1 f / fb 2
a jf arctan f / fb
4
开环响应
0<f<fb，增益高且为常数; 当f=ft 时, a=1, ft 称为单位
增益频率（也叫过渡频率）
令A
a 0
1
1 f / f 2
7
闭环响应
式中：
A0
1
R2 R1
1
1
1 R2 /
R1 /
a0
闭环带宽
fB
fb 1 a0
R1 R1 R2
利用 a0 1 R2 / R1
A jf
A0
1
1 jf /
fB
A0
1
R2 R1
运算放大器单位增益频率
fB ft
反馈因子
R1 /R1 R2
8
闭环响应
虽然负反馈把增益由将到，但是它却把带宽由扩展到
f : 单位增益频率；GBP: 增益带宽积； t
f b
:
开
环
带
宽
，- 3d
B频
率；
f B
:闭环带宽；
t : 上升时间；SR: 转换速率;t : 建立时间
R
s
2
开环响应
具有内部补偿的运算放大器：
第一级的跨导增益
第二级的电压增益
第一级和第二级的公共点和地之间 的净等效电阻和净等效电容
3
开环响应
开环增益表达ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ a jf a0
11
上升时间 tR
暂态响应
tR
0.35 ft
vo从Vm 的10%上升到它的90%所用的时间
12
暂态响应
转换速率极限
在指数变化的起始处，输出随时间变化的速率最大，当输入阶跃大于 某个阶跃幅度时，输出斜率就会在某一常数处饱和，这个常数称为转 换速率（ＳＲ）
13
暂态响应
建立时间ＴＳ
大输入阶跃响应从原点出发一直到开始稳定并保持在一个 给定的误差范围内所需的时间．
14
暂态响应
转换速率的极限：产生和消除
2πI f SR A τ
g m1
15
t
b
并且 f f 得
t
b
ft a0 fb
5
开环响应
当 f 远大于 fb 频率，运算放大器的特性表现为一个积分
器。它的增益带宽积定义为：
GBP a jf fb 常数
GBP ft
很遗憾，很难准确确定α和fb， 因为运放制作过程中，Req和α2
会变化，很难控制
很庆幸，它可预测
具有主极点补偿的运算放大器也称恒定ＧＢＰ运算放大器
9
闭环响应
增益与带宽权衡
同相放大器的增益带宽乘积是：
GBP A f 1/ f f
0B
B
t
具有最低增益的放大器同时具有最宽的带宽：这就是电压跟随器。
反相放大器的增益带宽乘积是：
GBP
R2 R1 R2
ft
1 ft
从使用带宽最大的角 度来看，同相放大比 反相放大可取
10
闭环响应
增益与带宽权衡 （a) 利用741运算放大器，设计一个增益为６０dB的音 频放大器．(b) 画出其幅度图．（c) 求出它的实际带 宽．
6
闭环响应
闭环传递函数：
A
jf
Aideal
1
1 1/T
jf
同相放大器
环路增益T依赖于频率 会使闭环响应A也依赖 于频率，即使Aideal与频 率无关（纯电阻网络）， 也是如此。
A
jf
1
R2 R1
1
1
1 R2
/
R1/ a
1
R2 R1
1 1
R2
/
1
R1 1
jf
/
fb /
a0
将其转化为
A jf A0 /1 jf / fB
运算放大器的动态限制
开环响应 闭环响应 暂态响应
1
运算放大器的动态限制
运算放大器高增益前提——忽略频率因素。
实际运算放大器只能在从直流到某一给定频率的范围内 提供高增益，而超出这个范围，增益就会随着频率的增加 而下降，并且输出相对于输入来说还会有一个延时。
带宽限制对闭环特性有很大的影响：会影响电路的频率 响应和暂态响应，以及电路的输入阻抗和输出阻抗。
a0 是开环直流增益
fb 是开环－３dB 频率，也称开环带宽
a jf
a0
1 f / fb 2
a jf arctan f / fb
4
开环响应
0<f<fb，增益高且为常数; 当f=ft 时, a=1, ft 称为单位
增益频率（也叫过渡频率）
令A
a 0
1
1 f / f 2
7
闭环响应
式中：
A0
1
R2 R1
1
1
1 R2 /
R1 /
a0
闭环带宽
fB
fb 1 a0
R1 R1 R2
利用 a0 1 R2 / R1
A jf
A0
1
1 jf /
fB
A0
1
R2 R1
运算放大器单位增益频率
fB ft
反馈因子
R1 /R1 R2
8
闭环响应
虽然负反馈把增益由将到，但是它却把带宽由扩展到
f : 单位增益频率；GBP: 增益带宽积； t
f b
:
开
环
带
宽
，- 3d
B频
率；
f B
:闭环带宽；
t : 上升时间；SR: 转换速率;t : 建立时间
R
s
2
开环响应
具有内部补偿的运算放大器：
第一级的跨导增益
第二级的电压增益
第一级和第二级的公共点和地之间 的净等效电阻和净等效电容
3
开环响应
开环增益表达ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ a jf a0
11
上升时间 tR
暂态响应
tR
0.35 ft
vo从Vm 的10%上升到它的90%所用的时间
12
暂态响应
转换速率极限
在指数变化的起始处，输出随时间变化的速率最大，当输入阶跃大于 某个阶跃幅度时，输出斜率就会在某一常数处饱和，这个常数称为转 换速率（ＳＲ）
13
暂态响应
建立时间ＴＳ
大输入阶跃响应从原点出发一直到开始稳定并保持在一个 给定的误差范围内所需的时间．
14
暂态响应
转换速率的极限：产生和消除
2πI f SR A τ
g m1
15
t
b
并且 f f 得
t
b
ft a0 fb
5
开环响应
当 f 远大于 fb 频率，运算放大器的特性表现为一个积分
器。它的增益带宽积定义为：
GBP a jf fb 常数
GBP ft
很遗憾，很难准确确定α和fb， 因为运放制作过程中，Req和α2
会变化，很难控制
很庆幸，它可预测
具有主极点补偿的运算放大器也称恒定ＧＢＰ运算放大器
9
闭环响应
增益与带宽权衡
同相放大器的增益带宽乘积是：
GBP A f 1/ f f
0B
B
t
具有最低增益的放大器同时具有最宽的带宽：这就是电压跟随器。
反相放大器的增益带宽乘积是：
GBP
R2 R1 R2
ft
1 ft
从使用带宽最大的角 度来看，同相放大比 反相放大可取
10
闭环响应
增益与带宽权衡 （a) 利用741运算放大器，设计一个增益为６０dB的音 频放大器．(b) 画出其幅度图．（c) 求出它的实际带 宽．
6
闭环响应
闭环传递函数：
A
jf
Aideal
1
1 1/T
jf
同相放大器
环路增益T依赖于频率 会使闭环响应A也依赖 于频率，即使Aideal与频 率无关（纯电阻网络）， 也是如此。
A
jf
1
R2 R1
1
1
1 R2
/
R1/ a
1
R2 R1
1 1
R2
/
1
R1 1
jf
/
fb /
a0
将其转化为
A jf A0 /1 jf / fB
运算放大器的动态限制
开环响应 闭环响应 暂态响应
1
运算放大器的动态限制
运算放大器高增益前提——忽略频率因素。
实际运算放大器只能在从直流到某一给定频率的范围内 提供高增益，而超出这个范围，增益就会随着频率的增加 而下降，并且输出相对于输入来说还会有一个延时。
带宽限制对闭环特性有很大的影响：会影响电路的频率 响应和暂态响应，以及电路的输入阻抗和输出阻抗。