S5-2运算放大器的电路模型一、运算放大器运算放大器简称运放,是一种多端集成电路,通常由数十个晶体管和一些电阻构成。现已有上干种不同型号的集成运放,是一种价格低廉、用途广泛的电子器件。早期运放用来完成模拟信号的求和、微分和积分等运算,故称为运算放大器。现在,运放的应用已远远超过运算的范围它在通信、控制和测量等设备中得到广泛应用
§5-2 运算放大器的电路模型 一、运算放大器 运算放大器简称运放,是一种多端集成电路,通常由 数十个晶体管和一些电阻构成。现已有上千种不同型号的 集成运放,是一种价格低廉、用途广泛的电子器件。早期, 运放用来完成模拟信号的求和、微分和积分等运算,故称 为运算放大器。现在,运放的应用已远远超过运算的范围。 它在通信、控制和测量等设备中得到广泛应用
E.E.>Ai_=IB-反相输入0输出io+ud+.+++同相输入。X+tou.i+=IB+luoEu+OE.oCT(a)(b)图5 - 7运放器件的电气图形符号如图(a)所示。运放在正常工作时,需将一个直流正电源和一个直流负电源与运放的电源端E.和E相连图(b)l。两个电源的公共端构成运放的外部接地端
运放器件的电气图形符号如图(a)所示。运放在正常工 作时,需将一个直流正电源和一个直流负电源与运放的电 源端E+和E-相连[图(b)]。两个电源的公共端构成运放的外 部接地端。 图5-7
E.EVPi_=IB反相输入。a输出i.+148+0+++同相输入。++ou.i+=IB+luou+E.dE.(a)(b)运放与外部电路连接的端钮只有四个:两个输入端一个输出端和一个接地端,这样,运放可看为是一个四端元件。图中i和i分别表示进入反相输入端和同相输入端的电流。i表示进入输出端的电流。u、u.和u.分别表示反相输入端、同相输入端和输出端相对接地端的电压。u.-ut-u称为差模输入电压
运放与外部电路连接的端钮只有四个:两个输入端、 一个输出端和一个接地端,这样,运放可看为是一个四端 元件。图中i -和i +分别表示进入反相输入端和同相输入端的 电流。i o表示进入输出端的电流。u-、u+和uo分别表示反相 输入端、同相输入端和输出端相对接地端的电压。ud =u+ -u- 称为差模输入电压
运放工作在直流和低频信号的条件下,其输出电压与差模输入电压的典型转移特性曲线u。=f(u)如图示。该曲线有三个明显的特点1.u.和u,有不同的比例尺度:u用V;u,用mV。uo/vOEua/mV图5 - 8
运放工作在直流和低频信号的条件下,其输出电压与 差模输入电压的典型转移特性曲线uo =f(ud )如图示。该曲线 有三个明显的特点: 图5-8 1.uo和ud有不同的比例尺度:uo用V; ud用mV
uo/VEua/mV2.在输入信号很小(lu<)的区域内,曲线近似于一条很陡的直线,即u。=f(u)~Aug。该直线的斜率与A-u,/u.成比例,A称为开环电压增益,其量值可高达105~108。工作在线性区的运放是一个高增益的电压放大器3.在输入信号较大(lu>ε)的区域,曲线f(u)饱和于u。-±UsatUsar称为饱和电压,其量值比电源电压低2V左右,例如E,=15V,E =-15V,则+U=13V,-Usat =-13V左右。工作于饱和区的运放,其输出特性与电压源相似
2.在输入信号很小(|ud |<)的区域内,曲线近似于一条 很陡的直线,即uo =f(ud )Aud。该直线的斜率与A=uo /ud成 比例,A称为开环电压增益,其量值可高达105~108 。工作 在线性区的运放是一个高增益的电压放大器。 3.在输入信号较大(|ud |>)的区域,曲线f(ud )饱和于 uo =Usat。Usat称为饱和电压,其量值比电源电压低2V左右, 例如E+=15V, E-=-15V,则+Usat=13V,-Usat =-13V左右。工作 于饱和区的运放,其输出特性与电压源相似