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运算放大器
集成电路运算放大器
内部组成单元
图2.1.1集成电路运算放大器内部结构框图
集成电路运算放大器是一种高电压增益、高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路。
输入级：由BJT、JFET或MOSFET组成的差分式放大电路，利用对称性提高整个电路的共模抑制比。
两个输入端构成整个电路的反相输入端和同相输入端。 电压放大级：提高电压增益，由一级或多级放大电路组成。
输出级：由电压跟随器或互补电压跟随器所组成，以降低输出电阻，提高带负载能力。 偏置电路：为各级提供合适的工作电流。
辅助环节：电平移动电路、过载保护电路以及高频补偿环节等。 电路模型
电路符号 传输特性
理想运算放大器
1. Avo??，ri??，ro?0
2. 非线性区：vp?vn时，?Vom?V?；vp?vn时，?Vom?V?
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3. 线性区：vp?vn虚短，ip?in?0虚断
基本线性运放电路
同相放大电路
电压串联负反馈放大电路
图2.3.1 同相输入电路
vi?vp?vn， if?i1?Rfvi，vo?(R1?Rf)if?(1?)vi R1R1Ri??，Ro?0
特点：vi?vp?vn，运放存在共模输入信号，要求运放有较高的共模抑制比。 特殊应用：电压跟随器
反相放大电路
图2.3.2 反相放大电路
电压并联负反馈放大电路。
vp?vn?0虚地，
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if?i1?Rfvi，vo??Rfif??vi R1R1Ri?R1，Ro?0
特点：vp?vn?0，运放两个输入端没有共模输入信号，对运放的共模抑制比没有特殊要求。
同相和反相放大电路的其它应用
求差电路
图2.4.1 差分式求差电路 图2.4.2 反相求和式减法电路
1.差分式减法电路
vo?(1?R3R4R)vi2?4vi1 R1R2?R3R1若取
R3R4R， vo?4(vi2?vi1) ?R2R1R1
2．反相求和式减法电路