第四章集成運(yùn)算放大器-文庫(kù)吧
2025-07-17 15:19 本頁(yè)面
【正文】 ： 開(kāi)環(huán)電壓增益是指集成運(yùn)放在無(wú)外接反饋電路時(shí)的差模電壓放大倍數(shù)。也可用 Kd的常用對(duì)數(shù)表示。一般運(yùn)放的電壓增益都很大，為 60~100dB，高增益運(yùn)放可達(dá) 140dB(即 107)。 (4)輸入阻抗 ri和輸出阻抗 ro： 輸入阻抗 ri是指運(yùn)放開(kāi)環(huán)運(yùn)用時(shí) ， 從兩個(gè)輸入端看進(jìn)去的動(dòng)態(tài)阻抗 ， 它等于兩個(gè)輸入端之間的電壓 Ui變化與其引起的輸入電流 Ii的變化之比 ， 即 ri=?Ui/?Ii， ri越大越好 。 雙極型晶體管輸入級(jí)的 ri值為 104106Ω， 單極型場(chǎng)效應(yīng)管輸入級(jí) ri可達(dá) 109以上 。 輸出阻抗 ro是指運(yùn)放開(kāi)環(huán)運(yùn)用時(shí) ，從輸出端與地端看進(jìn)去的動(dòng)態(tài)阻抗 。 一般在幾百歐姆之內(nèi) 。 (5)共模抑制比 CMRR： 共模抑制比是指集成運(yùn)放開(kāi)環(huán)運(yùn)用時(shí) ，差模電壓放大倍數(shù)與共模電壓放大倍數(shù)之比 。 CMRR值越大 ， 抗共模干擾能力越強(qiáng) ，一般集成運(yùn)放的 CMRR都可達(dá)到 80dB，高質(zhì)量的集成運(yùn)放可達(dá) l00dB以上 。 運(yùn)放還有很多其他指標(biāo)：如轉(zhuǎn)換速率是指放大器在閉環(huán)狀態(tài)下 ， 輸入放大信號(hào)時(shí) ， 放大器輸出電壓對(duì)時(shí)間的最大變化速率 。 運(yùn)放的靜態(tài)功耗是指沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)的功耗 ， 通常約為數(shù)十毫瓦 ， 有些低耗運(yùn)放 ， 靜態(tài)功耗可低到 ， 這個(gè)指標(biāo)對(duì)于便攜式或植入式醫(yī)學(xué)儀器是很重要的 。 運(yùn)放的最大共模輸入電壓是指運(yùn)放共模抑制比明顯惡化時(shí)的共模輸入電壓值 ，通常約為幾伏到十幾伏 。 運(yùn)放的電源電壓 ，一般從幾伏到幾十伏 。 四 .集成運(yùn)算放大器的理想模型 集成運(yùn)放理想化的條件是：開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù) Kd→∞ ，輸入阻抗 ri→∞ ，輸出阻抗 ro→ 0，共模抑制比 CMRR→∞ ，輸入信號(hào)為零時(shí)，輸出電壓為 0，且特性不隨溫度而變化。 由此理想運(yùn)放在線性運(yùn)用時(shí)有以下重要結(jié)論： ⑴運(yùn)放兩個(gè)輸入端的電壓近似相等，即U+≈U： 因?yàn)?Kd→∞ ，則 ui=u+u=uo/Kd=0，所以u(píng)+=u。這樣，兩個(gè)輸入端可以認(rèn)為是虛連接，當(dāng)其中一個(gè)輸入端接地時(shí)，另一個(gè)輸入端也為零電位，稱為“虛地” (imaginary ground)。 ⑵ 兩個(gè)輸入端的輸入電流近似為零，即 Ii≈0 因?yàn)?ri→∞ ，所以 Ii=（ u+u)/ri=0。 上面兩個(gè)結(jié)論，雖然是從理想運(yùn)放的特性得到的，但比較符合實(shí)際情況，因此，對(duì)于各種實(shí)際的集成運(yùn)放電路，可以用理想模型進(jìn)行分析、計(jì)算，這樣可使電路的分析大大地簡(jiǎn)化，同時(shí)也不影響結(jié)果。 第二節(jié) 運(yùn)算放大器的基本電路 一 . 反相放大器 輸入電壓 ui經(jīng)電阻 R1由反相輸入端輸入，輸出端與反相端之間接一反饋電阻 RF，同相輸入端與地之間接一平衡電阻 R2，且R2=R1//RF，以保證運(yùn)放輸入端的對(duì)稱。 因 Ii=0，故 i1≈if，因此 又因 u+≈u=0，因此 KF為反相放大器的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)，它只與外接電阻 R RF有關(guān)，而與集成運(yùn)放本身參數(shù)無(wú)關(guān)。只要電阻值足夠精確，則輸出電壓uo與輸入電壓 ui可得到高精度的比例關(guān)系，負(fù)號(hào)表示 uo與 ui相位相反，所以稱反相放大器。 1RRUUK FioF ??? 當(dāng) RF=R1時(shí)， uo=ui，構(gòu)成反相器。反相放大器是一種電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路，輸出阻抗低 。因其反相輸入端為虛地，所以該電路的輸入電阻是 R1。 對(duì)于具有內(nèi)阻 Rs的信號(hào)源，上面公式中的 R1應(yīng)當(dāng)用 R1+Rs代替，為了不使電壓增益受 Rs的太大影響， R1應(yīng)該取大一些。但為了保證
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