集成运放ch1精选课件.ppt

1、一一)、输入级、输入级差分电路，大大减少温漂。差分电路，大大减少温漂。二、中间级二、中间级采用采用有源负载的共发射极电路，增益大。有源负载的共发射极电路，增益大。三、输出级三、输出级 互补对称互补对称 电路，带负载能力强电路，带负载能力强四、偏置电路四、偏置电路 电流源电路，为各级提供合适的静态工作点。电流源电路，为各级提供合适的静态工作点。输入级输入级偏置电路偏置电路中间级中间级输出级输出级+uo uid一、集成运放电路的组成及特点一、集成运放电路的组成及特点实质是一个具有高放大倍数的多级直接耦合放大电路实质是一个具有高放大倍数的多级直接耦合放大电路图图 1集成运算的基本组成集成运算的基本组

2、成2022-10-71.集成运放的符号和电压传输特性集成运放的符号和电压传输特性 uO=f(uP-uN)由于由于Aod高达几十万倍，所以集成运放工作在线性区时的高达几十万倍，所以集成运放工作在线性区时的最大输入电压最大输入电压(uPuN)的数值仅为几十一百多微伏。的数值仅为几十一百多微伏。在线性区：在线性区：uOAod(uPuN)Aod是开环差模放大倍数。是开环差模放大倍数。非线非线性区性区 (uPuN)的数值大于一定值时，的数值大于一定值时，集成运放的输出不是集成运放的输出不是UOM,就是就是UOM，即集成运放工作在非线性区。，即集成运放工作在非线性区。2022-10-72、集成运放的性能指

3、标及低频等效电路、集成运放的性能指标及低频等效电路一、开环差模电压增益一、开环差模电压增益 Aod一般用对数表示，定义为一般用对数表示，定义为 UUUAlg20-Ood单位：分贝单位：分贝理想情况理想情况 Aod 为无穷大；为无穷大；实际实际 Aod 为为 100 140 dB。2.1集成运放的主要性能指标集成运放的主要性能指标2022-10-7二、输入失调电压二、输入失调电压 UIO三、输入失调电压温漂三、输入失调电压温漂 UIO 定义：定义：为了使输出电压为零，在输入端所需要加的为了使输出电压为零，在输入端所需要加的补偿电压。补偿电压。一般运放：一般运放：UIO 为为 1 10 mV；高质

4、量运放：高质量运放：UIO 为为 1 mV 以下。以下。定义：定义：TUUddIOIO 一般运放为一般运放为 每度每度 10 20 V；高质量运放低于每度高质量运放低于每度 0.5 V 以下以下；2022-10-7四、输入失调电流四、输入失调电流 IIO五、输入失调电流温漂五、输入失调电流温漂 IIO当输出电压等于零时，两个输入端偏置电流当输出电压等于零时，两个输入端偏置电流之差，即之差，即定义：定义：B2B1IOIII 一般运放为一般运放为 几十几十 一百纳安；高质量的低于一百纳安；高质量的低于 1 nA。定义：定义：TIIddIOIO 一般运放为一般运放为 每度几纳安；高质量的每度几十皮安

5、。每度几纳安；高质量的每度几十皮安。2022-10-7六、输入偏置电流六、输入偏置电流 IIB七、差模输入电阻七、差模输入电阻 rid八、共模抑制比八、共模抑制比 KCMR定义：定义：输出电压等于零时，两个输入端偏置电流的输出电压等于零时，两个输入端偏置电流的平均值。平均值。)(21B2B1IBIII 定义：定义：IdIdidIUr 一般集成运放为几兆欧。一般集成运放为几兆欧。定义：定义：ocodCMRlg20AAK 多数集成运放在多数集成运放在 80 dB 以上，高质量的可达以上，高质量的可达 160 dB。2022-10-7九、最大共模输入电压九、最大共模输入电压 UIcm输入端所能承受的

6、最大共模电压。输入端所能承受的最大共模电压。十、最大差模输入电压十、最大差模输入电压 UIdm 反相输入端与同相输入端之间能够承受的最大电压。反相输入端与同相输入端之间能够承受的最大电压。十一、十一、3 dB带宽带宽 fH表示表示 Aod 下降下降 3 dB 时的频率。一般集成运放时的频率。一般集成运放 fH 只只有几赫至几千赫。有几赫至几千赫。2022-10-7十二、十二、单位增益带宽单位增益带宽fc Aod 降至降至 0 dB 时的频率，此时开环差模电压放大倍时的频率，此时开环差模电压放大倍数等于数等于 1。十三、十三、转换速率转换速率 SR额定负载条件下，输入一个大幅度的阶跃信号时，额定

7、负载条件下，输入一个大幅度的阶跃信号时，输出电压的最大变化率。单位为输出电压的最大变化率。单位为 V/s。在实际工作中，输入信号的变化率一般不要大于集在实际工作中，输入信号的变化率一般不要大于集成运放的成运放的 SR 值。值。其他技术指标还有：最大输出电压、静态功耗及输其他技术指标还有：最大输出电压、静态功耗及输出电阻等。出电阻等。2022-10-7增益带宽积增益带宽积频率响应频率响应2022-10-7集成运放的主要性能指标集成运放的主要性能指标 开环差模增益开环差模增益 Aod 106dB 差模输入电阻差模输入电阻 rid 2M 共模抑制比共模抑制比 KCMR 90dB 输入失调电压输入失调

8、电压 UIO 1mV 0 UIO的温漂的温漂d UIO/dT()几几V/0 输入失调电流输入失调电流 IIO(IB1-IB2)20nA 0 UIO的温漂的温漂d UIO/dT()几几nA/0 最大共模输入电压最大共模输入电压 UIcmax 13V 最大差模输入电压最大差模输入电压 UIdmax 30V-3dB带宽带宽 fH 10Hz 转换速率转换速率 SR(=duO/dtmax)0.5V/S 2022-10-7F007所具有的高性能所具有的高性能 Ad较大：放大差模信号的能力较强较大：放大差模信号的能力较强 Ac较小：抑制共模信号的能力较强较小：抑制共模信号的能力较强 rid较大：从信号源索取

9、的电流小较大：从信号源索取的电流小 ro小：带负载能力强小：带负载能力强 Uom大：其峰值接近电源电压大：其峰值接近电源电压 输入端耐压高：使输入端不至于击穿的输入端耐压高：使输入端不至于击穿的差模电压大。差模电压大。uIcmax大：接近电源电压大：接近电源电压2022-10-73、集成运放的种类按工作原理按工作原理电压放大型：输入量与输出量均为电压电压放大型：输入量与输出量均为电压电流放大型：输入量与输出量均为电流电流放大型：输入量与输出量均为电流跨导型：输入量为电压，输出量均为电流跨导型：输入量为电压，输出量均为电流互阻型：输入量为电流，输出量均为电压互阻型：输入量为电流，输出量均为电压按

10、可控性按可控性可控增益：利用外加控制电压控制增益的大小可控增益：利用外加控制电压控制增益的大小选通控制：输入为多通道，利用输入的逻辑信选通控制：输入为多通道，利用输入的逻辑信 号控制那个通道的信号放大号控制那个通道的信号放大2022-10-73、集成运放的种类按性能指标按性能指标rid，可高于，可高于1012。用于测量放大器、信号发生器。用于测量放大器、信号发生器。fH和和SR高，高，fH可达可达1.7GHz，SR可达可达 103V/S。用于用于A/D、D/A转换电路、视频放大器。转换电路、视频放大器。低失调、低温漂、低噪声、高增益，低失调、低温漂、低噪声、高增益，Aod高于高于105dB。用

11、于微弱信号的测量与运算、高精度设备。用于微弱信号的测量与运算、高精度设备。工作电源电压低、静态功耗小，在工作电源电压低、静态功耗小，在100200W。用于空间技术、军事科学和工业中的遥感遥测。用于空间技术、军事科学和工业中的遥感遥测。通常情况下用通用型运放，特通常情况下用通用型运放，特殊情况下才用专用型运放。殊情况下才用专用型运放。2022-10-7uiuo+UOM-UOMAo越大，运放的线性范围越小，必须越大，运放的线性范围越小，必须在在输出与输入之输出与输入之间间加负反馈加负反馈才能使其扩大输入信号的线性范围。才能使其扩大输入信号的线性范围。uiuo_+AoCoOMEuUmax例：若例：若

12、UOM=12V，Ao=106，则则|ui|12 V时，运放时，运放 处于线性区。处于线性区。线性放大区线性放大区二、二、运放应用运放应用运放工作在线性区时的特点运放工作在线性区时的特点2022-10-7由于运放的开环放大倍数很大，输入电阻由于运放的开环放大倍数很大，输入电阻高，输出电阻小，在分析时常将其理想化，高，输出电阻小，在分析时常将其理想化，称其所谓的称其所谓的理想运放理想运放。理想运放的条件理想运放的条件oAir0or)uu(Auoo虚短路虚短路uu0iI放大倍数与负载无关。分析多放大倍数与负载无关。分析多个运放级联组合的线性电路时个运放级联组合的线性电路时可以分别对每个运放进行。可以

13、分别对每个运放进行。虚开路虚开路运放工作在线性区的特点运放工作在线性区的特点1、在分析信号运算电路时对运放的处理、在分析信号运算电路时对运放的处理2022-10-72、分析运放组成的线性电路的出发点、分析运放组成的线性电路的出发点虚短路虚短路虚开路虚开路放大倍数与负载无关，放大倍数与负载无关，可以分开分析可以分开分析。0iIuuu+uo_+uIi信号的放大、运算信号的放大、运算有源滤波电路有源滤波电路运放线运放线性应用性应用2022-10-73.1 比例运算电路比例运算电路作用：作用：将信号按比例放大。将信号按比例放大。类型：类型：同相比例放大和反相比例放大。同相比例放大和反相比例放大。方法：

14、方法：引入深度电压并联负反馈或电压串联引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。这样输出电压与运放的开环负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍数无关，与输入电压和反馈系放大倍数无关，与输入电压和反馈系数有关。数有关。3、信号的运算电路信号的运算电路2022-10-70uui1=i221RuRuoi121RRuuAouuo_+R2R1RPuii1i21.放大倍数放大倍数虚短路虚短路虚开路虚开路一、反相比例运算电路一、反相比例运算电路结构特点：结构特点：负反馈引到反相输负反馈引到反相输入端，信号从反相端输入。入端，信号从反相端输入。虚开路虚开路2022-10-72.电路的输入电阻电路的输入电阻ri=

15、R1平衡电阻，使输入端对地平衡电阻，使输入端对地的静态电阻相等，保证静的静态电阻相等，保证静态时输入级的对称性。态时输入级的对称性。RP=R1 /R2uo_+R2R1RPuii1i2为保证一定的输入为保证一定的输入电阻，当放大倍数电阻，当放大倍数大时，需增大大时，需增大R2，而大电阻的精度差，而大电阻的精度差，因此，因此，在放大倍数在放大倍数较大时，该电路结较大时，该电路结构不再适用。构不再适用。2022-10-74.共模电压共模电压02uu电位为电位为0 0，虚地，虚地输入电阻小、共模电压输入电阻小、共模电压为为 0 0 以及以及“虚地虚地”是反是反相输入的特点。相输入的特点。_+R2R1R

16、Puii1i23.反馈方式反馈方式电压并联负反馈电压并联负反馈输出电阻很小！输出电阻很小！2022-10-7反相比例电路的特点：反相比例电路的特点：1.共模输入电压为共模输入电压为0，因此对运放的共模抑制比，因此对运放的共模抑制比要求低。要求低。2.由于电压负反馈的作用，输出电阻小，可认由于电压负反馈的作用，输出电阻小，可认为是为是0，因此带负载能力强。，因此带负载能力强。3.由于并联负反馈的作用，输入电阻小，因此由于并联负反馈的作用，输入电阻小，因此对输入电流有一定的要求。对输入电流有一定的要求。4.在放大倍数较大时，该电路结构不再适用在放大倍数较大时，该电路结构不再适用。2022-10-7

17、uo_+R2R1RPuiR4R3i1i2i4i3M例：例：求求Au=?0uui1=i2虚短路虚短路虚开路虚开路4324111RRRRuvoM1122RuiRviiM虚开路虚开路2022-10-7)1()111()111(342412414322414322RRRRRRRRRRRRRRRRRRuuAiou4324111RRRRuvoM1122RuiRviiM该放大电路，在放大倍数较大时，可避免使用大电该放大电路，在放大倍数较大时，可避免使用大电阻。但阻。但R3的存在，削弱了负反馈。的存在，削弱了负反馈。2022-10-7二、同相比例运算电路二、同相比例运算电路_+R2R1RPuiuou-=u+=

18、ui12RuRuuiioiouRRu)1(12反馈方式：反馈方式：电压串联负反馈。输入电阻高。电压串联负反馈。输入电阻高。1211RRuuAou虚短路虚短路虚开路虚开路结构特点：结构特点：负反馈引到反负反馈引到反相输入端，信号从同相端相输入端，信号从同相端输入。输入。虚开路虚开路2022-10-7同相比例电路的特点：同相比例电路的特点：3.共模输入电压为共模输入电压为ui，因此对运放的共模抑制比，因此对运放的共模抑制比要求高。要求高。1.由于电压负反馈的作用，输出电阻小，可认由于电压负反馈的作用，输出电阻小，可认为是为是0，因此带负载能力强。，因此带负载能力强。2.由于串联负反馈的作用，输入电

19、阻大。由于串联负反馈的作用，输入电阻大。2022-10-7_+uiuoiouuuu此电路是电压串联负反馈，输入电阻大，输此电路是电压串联负反馈，输入电阻大，输出电阻小，在电路中作用与分离元件的射极输出出电阻小，在电路中作用与分离元件的射极输出器相同，但是电压跟随性能好。器相同，但是电压跟随性能好。三、电压跟随器三、电压跟随器结构特点：结构特点：输出电压全输出电压全部引到反相输入端，信部引到反相输入端，信号从同相端输入。号从同相端输入。电压电压跟随器是跟随器是同相比例运算同相比例运算放大器的特例。放大器的特例。2022-10-73.2 加减运算电路加减运算电路作用：作用：将若干个输入信号之和或之

20、差按比将若干个输入信号之和或之差按比例放大。例放大。类型：类型：同相求和和反相求和。同相求和和反相求和。方法：方法：引入深度电压并联负反馈或电压串联引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。这样输出电压与运放的开环负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍数无关，与输入电压和反馈系放大倍数无关，与输入电压和反馈系数有关。数有关。2022-10-7一、反相求和运算一、反相求和运算R12_+R2R11ui2uoRPui1实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。以适应不同的需要。FPR/R/RR12112022-10-70uuFiii1211)(2

21、1221112iiouRRuRRui12iFi11R12_+R2R11ui2uoRPui1调节反相求和电路的某一路信号的输入电阻，不影调节反相求和电路的某一路信号的输入电阻，不影响输入电压和输出电压的比例关系，调节方便。响输入电压和输出电压的比例关系，调节方便。2022-10-7二、同相求和运算二、同相求和运算实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。以适应不同的需要。22211R/RR/RF-R1RF+ui1uoR21R22ui22022-10-7此电路如果以此电路如果以 u+为输入为输入 ，则输出为：则输出为：uRRuFo)1(1-R

22、1RF+ui1uoR21R22ui2u+与与 ui1 和和 ui2 的关系如何？的关系如何？)(1(212111111211121iiFouRRRuRRRRRu注意：注意：同相求和电路的各输入信号的放大倍数互相影响，不能同相求和电路的各输入信号的放大倍数互相影响，不能单独调整。单独调整。流入运放输入端的电流为流入运放输入端的电流为0（虚开路）虚开路）22221211222122iiuRRRuRRRu2022-10-7-R1RF+ui1uoR21R22ui2R左图也是同相求和运算左图也是同相求和运算电路，电路，如何求同相输入如何求同相输入端的电位？端的电位？提示：提示：1.虚开路：流入同相端的虚

23、开路：流入同相端的电流为电流为0。2.节点电位法求节点电位法求u+。2022-10-7三、单运放的加减运算电路三、单运放的加减运算电路实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。以适应不同的需要。R2_+R5R1ui2uoui1R4ui4ui3R3R6643521R/R/RR/R/R2022-10-7R2_+R5R1ui2uoui1R4ui4ui3R3R6)(4433643RuRuR/R/Ruiiuu52211RuuRuuRuuoii虚短路虚短路虚开路虚开路虚开路虚开路)()111(44332211511122115RuRuRuRuRuRR

24、RRuRuRuiiiiiio643521R/R/RR/R/R2022-10-7_+R2R1R1ui2uoR2ui1 uu112RuuRuuio212RuRuui)(1212iiouuRRu解出：解出：单运放的加减运算电路的特例：差动放大器单运放的加减运算电路的特例：差动放大器差动放大器放大了两个信号的差，但是它的输入电阻不高差动放大器放大了两个信号的差，但是它的输入电阻不高（=2R1）,这是由于反相输入造成的。这是由于反相输入造成的。2022-10-7四、双运放的加减运算电路四、双运放的加减运算电路-RF1+ui1uo1R1ui2R2R3-RF2+uoR4ui3R5R625461213FFR/

25、R/RR,R/R/RR)(221111RuRuRuiiFo53221141253412)()(RuRuRuRRRRuRuRuiiiFFioFo2022-10-7例：例：A/D变换器要求其输入电压的幅度为变换器要求其输入电压的幅度为0 +5V，现，现有信号变化范围为有信号变化范围为-5V+5V。试设计一电平抬高。试设计一电平抬高电路，将其变化范围变为电路，将其变化范围变为0+5V。+5V-5V+5V+2.5V电平抬高电路电平抬高电路A/D计算机计算机uiuouo=0.5ui+2.5 V2022-10-7uo=0.5ui+2.5 V =0.5(ui+5)V_+10k 20k+5V5k ui20k

26、uo1uo_+20k 20k 10k )5(5.0)5(20101iiouuu)5(5.020201ioouuu2022-10-7五、三运放电路五、三运放电路uo2+A+ARRRWui1ui2uo1ab+R1R1+AR2R2uo+调节调节RW可以改变放大器的增益。产品可以改变放大器的增益。产品如如AD624数据数据放大器等，放大器等，RW有引线连出，同时有一组组有引线连出，同时有一组组RW接成分压接成分压器形式，可选择连线接成多种的器形式，可选择连线接成多种的RW阻值。阻值。2022-10-71 iauu 2ibuu WbaWooRuuRRuu221WiiRuu2112oouu)(212iiW

27、WuuRRRuo2+A+ARRRWui1ui2uo1ab+虚短路：虚短路：虚开路：虚开路：2022-10-7)(21212iiWWouuRRRRRu 三运放电路是差三运放电路是差动放大器，放大动放大器，放大倍数可变。倍数可变。由于输入均在同由于输入均在同相端，此电路的相端，此电路的输入电阻高。输入电阻高。)(1212ooouuRRuuo2uo1R1R1+AR2R2uo+2022-10-7例：例：由三运放放大器组成的温度测量电路。由三运放放大器组成的温度测量电路。uoR1R1+A3R2R2+A1_+A2RRRW+E=+5VRRRRtuiRt：热敏电阻：热敏电阻集成化集成化:仪表放大器仪表放大器2

28、022-10-7Rt=f(TC)uoR1R1+A3R2R2+A1_+A2RRRW+E=+5VRRRRtuiERRRREERRRutttti)(22ERRRRRRRRRuRRRRRuttWWiWWo)(22212122022-10-71.它们都引入电压负反馈，因此输出电阻都比它们都引入电压负反馈，因此输出电阻都比较小较小。2.关于输入电阻：反相输入的输入电阻小，同关于输入电阻：反相输入的输入电阻小，同相输入的输入电阻高。相输入的输入电阻高。3.同相输入的共模电压高，反相输入的共模电同相输入的共模电压高，反相输入的共模电压小。压小。比例运算电路与加减运算电路小结比例运算电路与加减运算电路小结202

29、2-10-73.3 3.3 积分运算电路和微分运算电路积分运算电路和微分运算电路 1.积分运算电路积分运算电路RuiiRCI)(11O IO21tuuRCuttIO1uRCu)()(1 1O12IO21ItuttuRCuttu为常量，则在若RuCuuICO12022-10-7移相移相利用积分运算的基本关系实现不同的功能利用积分运算的基本关系实现不同的功能1)输入为阶跃信号时的输出电压波形？输入为阶跃信号时的输出电压波形？2)输入为方波时的输出电压波形？输入为方波时的输出电压波形？3)输入为正弦波时的输出电压波形？输入为正弦波时的输出电压波形？线性积分，延时线性积分，延时波形变换波形变换注意：为

30、防止低频信号增益过大，常在电容上并联电阻。注意：为防止低频信号增益过大，常在电容上并联电阻。2022-10-7tui0tuo0totURCu0d1U-UomMomUTRCU1URCUTomMTM积分时限积分时限应用举例：应用举例：如果积分器从某一时刻输入一直流电压，如果积分器从某一时刻输入一直流电压，输出将反向积分，经过一定的时间后输出输出将反向积分，经过一定的时间后输出饱和。饱和。思考：思考：如果输入是正弦波，输出波形怎样，请如果输入是正弦波，输出波形怎样，请自己计算。自己计算。2022-10-7其他一些运算电路：对数与指数运算电路、乘其他一些运算电路：对数与指数运算电路、乘法与除法运算电路

31、等，由于课时的限制，不作法与除法运算电路等，由于课时的限制，不作为讲授内容。为讲授内容。积分电路的主要用途：积分电路的主要用途：1.在电子开关中用于延迟。在电子开关中用于延迟。2.波形变换。例：将方波变为三角波。波形变换。例：将方波变为三角波。3.A/D转换中，将电压量变为时间量。转换中，将电压量变为时间量。4.移相。移相。2022-10-72.微分运算电路微分运算电路tuRCRiutuCiiRCRddddIOI 为了克服集成运为了克服集成运放的阻塞现象和自放的阻塞现象和自激振荡，实用电路激振荡，实用电路应采取措施。应采取措施。限制输限制输入电流入电流限制输出限制输出电压幅值电压幅值滞后补偿滞

32、后补偿2022-10-73.3 微分运算电路与积分运算电路微分运算电路与积分运算电路u=u+=0RuioFtuCiidd1Fii 1tuRCuiodduit0t0uou i+uoRR2i1iFCtuisin若输入：若输入：则：则：)90sin(costRCtRCuo2 2、微分运算、微分运算2022-10-7电压源的要求：电压源的要求：输出电阻小。输出电阻小。所以，要有电压负反馈。所以，要有电压负反馈。电路组成：电路组成：比例放大器。比例放大器。一、电压源一、电压源_+R2R1RPUoUs反向比例放大器组成的电压源反向比例放大器组成的电压源电压源、电流源电压源、电流源2022-10-7电路特点

33、电路特点:1.输出电压的大小调节方便。输出电压的大小调节方便。2.同相比例放大器组成的电压源的输出同相比例放大器组成的电压源的输出大于输入。大于输入。3.反相比例放大器组成的电压源输出可反相比例放大器组成的电压源输出可以小于输入。以小于输入。4.同相比例放大器的输入电阻大，从信同相比例放大器的输入电阻大，从信号源取得的电流小。号源取得的电流小。2022-10-7要求：要求：输出电阻大。所以，要有电流负反馈。输出电阻大。所以，要有电流负反馈。_+R2R1RPUsRFRLFILSFFFFLURRRRRRUI122/负载悬负载悬地！地！二、电流源二、电流源sFURRU12I1I20UU21II 20

34、22-10-7豪兰德电流源电路豪兰德电流源电路OP3PO2OP1PIO321iRuRuuRuuRuuiiiiiRRRR，RuiRRRRIO312，则若电路既引入了负反馈，又引入了正反馈。电路既引入了负反馈，又引入了正反馈。稳定相互抵消，则OOOPLOL iiuuRiR负载接地的电流源负载接地的电流源2022-10-7集成运算放大器的使用要点1集成运放的电源供给方式集成运放的电源供给方式集成运放有两个电源接线端集成运放有两个电源接线端+VCC和和-VEE，但有不同的电源，但有不同的电源供给方式。对于不同的电源供给方式，对输入信号的要求供给方式。对于不同的电源供给方式，对输入信号的要求是不同的。是

35、不同的。（1）对称双电源供电方式）对称双电源供电方式运算放大器多采用这种方式供电。相对于公共端（地）的正运算放大器多采用这种方式供电。相对于公共端（地）的正电源（电源（+E）与负电源（）与负电源（-E）分别接于）分别接于运运放的放的+VCC和和-VEE管管脚上。在这种方式下，可把信号源直接接到运放的输入脚上脚上。在这种方式下，可把信号源直接接到运放的输入脚上，而输出电压的振幅可达正负对称电源电压。，而输出电压的振幅可达正负对称电源电压。2022-10-7（2）单电源供电方式）单电源供电方式单电源供电是将运放的单电源供电是将运放的-VEE管脚连接到地上。此时管脚连接到地上。此时为了保证运放内部单

36、元电为了保证运放内部单元电路具有合适的静态工作点路具有合适的静态工作点，在运放在运放输入端一定要加输入端一定要加入一直流电位，如图所示入一直流电位，如图所示。此时运放的输出是在某。此时运放的输出是在某一直流电位基础上随输入一直流电位基础上随输入信号变化。对于图交流放信号变化。对于图交流放大器，静态时，运算放大大器，静态时，运算放大器的输出电压近似为器的输出电压近似为VCC/2，为了隔离掉输出中的直，为了隔离掉输出中的直流成分流成分接入接入电容电容C3。VCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLE121212+-3267

37、4121212+-32674121212V0V0+Vi+RRAR1C1VccC2VccR1+C1C2RRR2A1MViRf(a)(b)RfC32022-10-7LM324作反相交流放大器 代替晶体管进行交流放大,用于扩音机前置放大等。电路无需调试。放大器电压放大倍数 Av=-Rf/Ri。VCC2022-10-72集成运放的调零问题集成运放的调零问题由于集成运放的输入失调电压和输入失调电流的影响，由于集成运放的输入失调电压和输入失调电流的影响，当当运算放大器组成的线性电路输入信号为零时，输出往往不运算放大器组成的线性电路输入信号为零时，输出往往不等于零。等于零。为了提高电路的运算精度，为了提高电

38、路的运算精度，要求对失调电压和失要求对失调电压和失调电流造成的误差进行补偿，这就是运算放大器的调零调电流造成的误差进行补偿，这就是运算放大器的调零。常用的调零方法有内部调零和外部调零，而对于没有内部常用的调零方法有内部调零和外部调零，而对于没有内部调零端子的集成运放，要采用外部调零方法。下面以调零端子的集成运放，要采用外部调零方法。下面以 A741为例，图为例，图3.2.2给出了常用调零电路。图给出了常用调零电路。图3.2.2(a)所示所示的是内部调零电路；图（的是内部调零电路；图（b）是外部调零电路。）是外部调零电路。2022-10-7212+-3261221212121212121212+

39、-326RwR+10uF10KA(a)-15VV+V-R1R2R351K51K100100100(b)内部调零电路内部调零电路外部调零电路外部调零电路2022-10-73 3使用中可能出现的异常现象使用中可能出现的异常现象不能调零.调零电位器故障；.应用电路接线有误或有虚焊；.反馈极性接错或负反馈开环；.集成运放内部损坏；.关断电源后重新接通即可恢复是 输入信号过大而造成“堵塞”现象原因:方法：将输入端短路接地，调整调零电位器，使方法：将输入端短路接地，调整调零电位器，使输出电压为零。输出电压为零。2022-10-7漂移现象严重l存在虚焊点l运放产生自激振荡或受强电磁场干扰l集成运放靠近发热元

40、件l输入回路保护二极管受光照射l调零电位器滑动端接触不良l集成运放本身损坏或质量不合格等原因：2022-10-7集成运放的自激振荡问题集成运放的自激振荡问题运算放大器是一个高放大倍数的多级放大器，在运算放大器是一个高放大倍数的多级放大器，在接成接成深深度负反馈条件下，很容易产生自激振荡。为使度负反馈条件下，很容易产生自激振荡。为使放大放大器器能稳定的工作，就需外加一定的频率能稳定的工作，就需外加一定的频率补偿补偿网络，以网络，以消除自激振荡。图消除自激振荡。图3.2.3是相位补偿的使用电路。是相位补偿的使用电路。VCC_CIRCLEVCC_CIRCLE+-32618121212V+V-100p

41、FCViV0R1R2R3C1+C2C3+C42022-10-7VCC_CIRCLEVCC_CIRCLE+-32618121212V+V-100pFCViV0R1R2R3C1+C2C3+C4另外，防止通过电源内阻造成低频振荡或高频振荡的措施是在另外，防止通过电源内阻造成低频振荡或高频振荡的措施是在集成运放的正、负供电电源的输入端对地一定要分别加入一电集成运放的正、负供电电源的输入端对地一定要分别加入一电解电容（解电容（10 F）和）和一高频一高频滤波电容（滤波电容（0.01 F0.1 F）。如图）。如图3.2.3所示。所示。2022-10-7产生自激振荡消振措施：l按规定部位和参数接入校正网络l

42、防止反馈极性接错l避免负反馈过强l合理安排接线，防止杂散电容过大2022-10-71、输入保护反相输入保护uO+AR1RFVD1VD2uI限制集成运放两个输入端间的差模输入电压不超过二极管VD1、VD2的正向导通电压保护电路保护电路 利用二极管的限幅作用对输入信号幅度加以限制，以免利用二极管的限幅作用对输入信号幅度加以限制，以免输入信号超过额定值损坏集成运放的内部结构。无论是输入输入信号超过额定值损坏集成运放的内部结构。无论是输入信号的正向电压或负向电压超过二极管导通电压，则信号的正向电压或负向电压超过二极管导通电压，则V1或或V2中就会有一个导通，从而限制了输入信号的幅度，起到了保中就会有一

43、个导通，从而限制了输入信号的幅度，起到了保护作用。护作用。2022-10-7同相输入保护+V+AR1VD1VD2RFR-VuOuI限制集成运放的共模输入电压不超过V至V的范围 2022-10-72、电源极性错接保护若电源的极性错接，二极管VD1、VD2不能导通，使电源断开+AVD1VD2电源接错保护 利用二极管的单向导电特性防止由于电源极性接反而造利用二极管的单向导电特性防止由于电源极性接反而造成的损坏。当电源极性错接成上负下正时，两二极管均不成的损坏。当电源极性错接成上负下正时，两二极管均不导通，等于电源断路，从而起到保护作用。导通，等于电源断路，从而起到保护作用。2022-10-73、输出端错接保护+AR1VDZ1VDZ2RFuOuI利用稳压管保护运放 利用稳压管利用稳压管V1和和V2接成反向串联电路。若输出端出接成反向串联电路。若输出端出现过高电压，集成运放输出端电压将受到稳压管稳压值现过高电压，集成运放输出端电压将受到稳压管稳压值的限制，从而避免了损坏。的限制，从而避免了损坏。2022-10-74、输出限流保护+AVT1VT2VEER2R3R4R1VT4R5VT3+VCCC1C2(b)保护管工作特性正常工作时工作点在 A，工作电流过大，工作点经B 移到C或D 点，电流基本不变(a)电 路 图BCDAICUCEO输出限流保护2022-10-7