一级基础科目（一）辅导---运算放大器

　　运算放大器(简称运放)，是一种高增益的差动放大器，能够放大直流至一定频率范围的交流信号。它是一种通用性很强的基本单元。运放的符号如图8―8―1(a)所示，它是一个多端器件，有两个输入端(一个反相输入端和一个同相输入端，分别用-和+表示)和一个对地的输出端，还有一对施加直流电源的出线端。为了简化，通常可采用图8―8―1(b)所示的简化符号。

　　输出端和地端之间的电压u0与输入两个端子对地电压uN与up之间的关系为：　　

　　式中 Au0为运放本身的放大倍数，上式表明输出电压u0与两个输入电压uN与up的差值成比例。

　　8.1 理想运算放大器

　　运算放大器有很高的输入电阻ri(值在10k12～1000Mfl之间)，很低的输出电阻ro(在5012～50012范围内)和很高的开环电压放大倍数Auo(通常在104～107之间)。根据运放的特点，我们有理由假设运放具有如下理想特性：

　　(1)开环电压放大倍数Auo为 ;

　　(2)输入电阻ri为 ; ?

　　(3)输出电阻ro为零。

　　此外，还认为器件的频带为无限宽，没有噪声。输入信号为零时，输出端处于恒定的零电位，具有上述理想特性的运放称理想运放。理想运放的符号如图8-8-2所示。

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　　对于工作在线性区的理想运放，利用它的理想特性可以得出下面两条重要法则：

　　(1)理想运放两输入端之间的电压差趋于零。这是因为在线性区内u。是有限值

　　(2)理想运放的两输入端不取用电流。

　　上述两条法则，可归结为“虚短路”这个术语。必须指出，只有当运放工作在线性区时才可使用虚短的概念。虚短的概念为电路分析和计算提供了很大方便，且对运算结果不会带来明显误差。

　　8.2 基本运算电路 ’

　　8.2.1 比例运算

　　1.反相输入：输入信号从反相输入端输入，同相输入端接地，如图8-8-3所示。

　　8.3 运放的主要参数

　　以上运放应用电路中，把运放视作理想放大器，使电路分析大大简化，但实际运放并不是一个理想运放，常用一些参数来表示运放的性能好坏，主要参数有：

　　8.3.1 最大输出幅度U OPP

　　它是指在额定的电源电压下，运放所能输出的不失真的最大峰值电压值。

　　8.3.2 开环电压放大倍数Au0

　　运放在开环工作状态下，输出电压与两个输入端电压之差的比值，愈大愈好，一般约104～107。

　　8.3.3 输入失调电压UIO

　　输入失调电压是指在输入电压为零时，输出端出现的直流电压折合到输入端的数值;或指为了使输出电压UO=0，必须在输入端加的补偿电压，补偿电压越小越好。

　　8.3.4 输入失调电流IIO

　　输入失调电流是指输入信号为零时，两个输入端静态电流之差。Jn，也是越小越好。

　　8.3.5 输入偏置电流I IB

　　输入偏电流指输入信号为零时，两个输入端静态电流的平均值。也希望越小越好，一般在零点几微安级。

　　8.3.6 输入电阻，输出电阻。

　　8.3.7 共模抑制比CMRR，该值越大越好。