5.恒流源差動放大電路

1、,,,第5章 集成運算放大器,目 錄,5.1 恒流源電路,5.1.1　晶體管恒流源,5.1.2　鏡像電流源,5.1.3　有緣負載放大器,5.2 差動放大電路,5.3.1　運算放大器組成,5.3.2　互補對稱功放電路,5.3.3　復合管,5.3 集成運算放大器簡介,5.3.4　簡單運算放大器,,,5.4 集成運算放大器的類型和型號命名方法,5.4.1　集成運算放大器的類型,5.4.2　集成運算放大器的型號命名方法,5.5

2、 集成運算放大器的主要性能參數(shù),5.6.1　理想運算放大器的主要技術(shù)指標,5.6.2　理想運算放大器在線性時的特性,5.6.3　理想運算放大器在非線性時的特性,5.6 理想運算放大器,,,本章重點:,1. 集成運算放大器的組成,5. 理想運算放大器的特性,2. 差動放大器的工作原理,3. 恒流源電路的工作原理,4. 集成運算放大器的類型及參數(shù),,,,第5章 集成運算放大器,本章難點:,差動放大器的各種電路形式和工作參數(shù)

3、的分析,本章主要介紹集成運算放大器的基本知識，首先介紹集成運算放大器的基本電路，集成運算放大器的基本組成，在此基礎(chǔ)上介紹簡單的集成運算放大器電路，以及集成運算放大器的分類，運算放大器的主要參數(shù)，最后提出理想運算放大器的概念和特點。,,,5.1 恒流源電路,恒流源電路為放大電路提供穩(wěn)定的偏置電流，同時能作為放大電路的負載。本節(jié)主要介紹常用的恒流源電路。,,,5.1 恒流源電路,5.1.1　晶體管恒流源,,,,,第5章 集成運算放大

4、器,5.1 恒流源電路,5.1.1　晶體管恒流源,該電路為具有分壓式電壓負反饋偏置的共射極電路，三極管處于放大狀態(tài)，通過三極管輸出曲線可知，三極管工作在放大區(qū)，其輸出曲線近似平行于橫軸，即Ib恒定時，Ic近似不變，其集射間的動態(tài)電阻rce很大。因此該電路可以作為輸出恒定電流的電流源來使用，用如圖5-1(b)中的符號所示。 如圖5-1(c)所示為二極管溫度補償恒流源電路。二極管D與三極管的發(fā)射結(jié)有相同的溫度系數(shù)，當溫度發(fā)生

5、變化時，VD等比同步補償VBE的變化，使Io更加穩(wěn)定。,,5.1 恒流源電路,5.1.2　鏡像電流源,,圖5-2所示電路為鏡像電流源電路。 鏡像電流源中用三極管代替二極管來實現(xiàn)溫度補償，因為在集成電路中，各元件同處一個硅片中，距離很近，因此對稱性較好。鏡像電流源由于UBE1=UBE2，因此可以認為IB1=IB2，IC1=IC2，圖中IREF稱為基準電流。,當滿足條件 時,（5-1）,,圖5-3所示電

6、路為比例電流源電路。 圖中UBE1+IREFR1=UBE2+IoR2 因為T1、T2對稱，可認為UBE1=UBE2則,（5-2）,兩個三極管的集電極電流之比近似與其發(fā)射極電阻成反比，故該電流源稱為比例電流源。,5.1 恒流源電路,5.1.2　鏡像電流源,,,圖5-4所示電路為微電流源電路。 圖中UBE1=UBE2+IoRe,（5-3）,由于UBE1與UBE2很小，因此用很小的電阻Re就可得

7、到微小的工作電流Io。,5.1 恒流源電路,5.1.2　鏡像電流源,,,,第5章 集成運算放大器,5.1 恒流源電路,5.1.3　有源負載放大器,有源負載放大器是指在集成運算反照中用恒流源代替負載電阻組成有源負載從而形成的放大器。 圖5-5所示為有源負載單管共射放大電路。 圖中T3是放大管，T2是有源負載，T2與T1組成鏡像電流源，作為T3的偏置電路。由于Ic2=I 保持恒定，T2的集電極電阻rce2

8、很大，因此該放大器可取得較高的電壓增益。,,,,5.2 差動放大電路,差動放大電路又稱差分放大電路，它的輸出電壓與兩個輸入電壓之差成正比。它能較好地克服直接耦合放大器的零點漂移問題，是集成運算放大器的基本組成單元。,1. 基本差動放大電路的組成及靜態(tài)分析,如圖5-6所示為基本差動放大電路。它采用雙電源供電，由兩個電路參數(shù)和三極管特性完全對稱的共射電路組合而成。 當ui1=ui2=0時，由于電路完全對稱，UBE1

9、=UBE2,（5-4）,Uc1=Uc2=VCC-IcRc，Uo=Uc1-Uc2=0,可見，靜態(tài)時，兩管集電極之間的輸出電壓為零。,,,,第5章 集成運算放大器,5.2 差動放大電路,2. 差模信號和共模信號,當差動放大電路兩個輸入端加上大小相等而極性相反的輸入信號，即ui1=-ui2，這時的輸入方式稱為差模輸入方式，而u id=u i1-u i2=2u i1則稱為差模輸入信號。 當差動放大電路兩個輸入端加上大小相等而

10、極性相同的輸入信號，即u i1=u i2，這時的輸入方式稱為共模輸入信號，而uic=ui1=ui2則稱為共模輸入信號。,【例5-1】已知差動放大器的輸入信號為ui1=0.98V，ui2=0.94V，試求其差模輸入電壓和共模輸入電壓。,解：差模輸入電壓： u id=u i1-u i2=0.04V 共模輸入電壓： uic=(ui1+ui2)÷2=0.96V,當放大器輸入

11、端電壓為零時，輸出端仍有緩慢變化的電壓產(chǎn)生，這個輸出電壓稱為漂移電壓，這種現(xiàn)象稱為零點漂移。,,,,第5章 集成運算放大器,5.2 差動放大電路,零點漂移產(chǎn)生的原因是：在直接耦合的多級放大器中，各級放大器由于溫度變化所引起三極管參數(shù)變化而產(chǎn)生的漂移電壓作為后一級的輸入信號，從而在后級得到放大直至在多級放大器輸出端形成漂移電壓。由于是溫度引起的漂移現(xiàn)象，因此，零點漂移也稱溫度漂移。在由多級放大器產(chǎn)生的溫度漂移中，由于第一級產(chǎn)生漂移電壓所

12、經(jīng)過的放大級數(shù)最多，因此其產(chǎn)生的影響最大。 由于直接耦合多級放大器之間是直接耦合，因此漂移電壓和有效信號都能在放大電路中得到放大。當漂移電壓的大小可以和有效信號的電壓相比時，后級放大器就無法區(qū)分前級放大器輸出信號是有效信號還是漂移電壓，從而使放大器無法正常工作。,,,5.2 差動放大電路,在差動放大電路中，當溫度發(fā)生變化時，三極管的參數(shù)將發(fā)生變化從而引起兩管集電極電流變化，由于兩個三極管特性相同，因此ΔIC1=ΔIC2、

13、ΔUC1=ΔUC2，輸出變化量,ΔUo=ΔUC1-ΔUC2=0,這表明：差動放大器可以抑制零點漂移。,對差動放大器而言，由溫度變化引起的漂移電壓可以看成是在輸入端輸入了共模信號。,,,,第5章 集成運算放大器,5.2 差動放大電路,3. 差模信號輸入和差模電壓放大倍數(shù),如圖5-7(a)所示為差動放大器差模信號輸入電路圖。,對發(fā)射極電阻Re而言，差模信號在該電阻上無電壓降即 Re 對差模信號相當于短路，對負載電阻RL

14、而言，當輸入差模信號時，一管集電極電位升高，另一管集電極電位降低，可以認為在RL中點處電位保持不變，即對差模信號RL/2處相當于交流接地，由此可畫出差模信號輸入時的交流電路，如圖5-7(b)所示。,輸出電壓uod與輸入電壓uid之比，稱為差模電壓放大倍數(shù)。,,(5-5),因為uod= uo1-uo2=2uo1，uid= ui1-ui2=2ui1,所以,,(5-6),,,,第5章 集成運算放大器,5.2 差動放大電路,,(5-7),該式

15、表明：差動放大電路雙端輸出時，差模電路放大倍數(shù)Aud等于單管的電壓放大倍數(shù)。,,,,第5章 集成運算放大器,5.2 差動放大電路,4. 共模信號輸入和共模抑制比,如圖5-8(a)所示為差動放大電路共模信號輸入電路圖。,輸入共模信號時，兩管輸入信號都為uic。,由于共模信號是大小相等、極性相同，因此雙管電流在Re上產(chǎn)生的電壓相當于單管電流在Re上產(chǎn)生的電壓的兩倍。由此可畫出如圖5-8(b)所示的共模信號輸入時的交流電路。由電路圖可知，

16、由于差動放大器兩管電路對稱，因此其雙端輸出共模電壓為零。,uoc= uc1-uc2=0,共模輸出電壓uoc與共模輸入電壓uic之比，定義為差動放大電路的共模電壓放大倍數(shù)Auc。,,(5-8),當差動放大器完全對稱且雙端輸出時, Auc=0。,,,,第5章 集成運算放大器,5.2 差動放大電路,差動放大電路對差模信號有放大作用，而對共模信號起抑制作用。通常采用共模抑制比KCMR這一指標來表示放大器的這種能力。KCMR的定義為差模電壓放大

17、倍數(shù)與共模電壓放大倍數(shù)之比的絕對值，一般用對數(shù)表示，單位為分貝，即,,(5-9),KCMR值越大，表示電路抑制共模信號的性能越好。由于溫漂對差動放大電路相當于共模信號，因此KCMR也表示差動放大電路對零點漂移的抑制能力。,,,,第5章 集成運算放大器,5.2 差動放大電路,,,,第5章 集成運算放大器,5.2 差動放大電路,5. 恒流源差動放大電路,從圖5-7(b)和5-8(b)可知，Re對差模信號的放大沒有影響，但對共模信號引入了

18、共模負反饋，使共模放大倍數(shù)Auc下降，因此Re可提高共模抑制比。,Re愈大，共模負反饋愈強，KCMR愈大。但隨著Re的增大，它上面的直流電壓也增大，對VEE的要求也越高。因此，對共模抑制而言，希望Re愈大愈好，對直流偏置而言則希望Re適中，以便更好地與電源電壓相匹配。,為解決上述矛盾，差動放大電路采用恒流源來代替Re。恒流源式差動放大器如圖5-9所示。,圖中Rb1、Rb2為分壓式偏置，保證T3處放大狀態(tài)，由于T3基極電位和電源電壓受溫度

19、影響小，從而使IC3在溫度變化時保持穩(wěn)定。,,,,第5章 集成運算放大器,5.2 差動放大電路,如圖5-10所示為鏡像恒流源差動放大器一部分。,,圖5-11是恒流源差動放大器簡化畫法。,,,,第5章 集成運算放大器,5.2 差動放大電路,6. 差動放大電路輸入、輸出的接法,差動放大電路由兩個單管共射放大器組合而成。它有兩個輸入端和兩個輸出端，因此可以有四種接法：即雙端輸入—雙端輸出、雙端輸入—單端輸出、單端輸入—雙端輸出、單端輸入—

20、單端輸出。,電路的輸入輸出接法不同時，其特性也不盡相同，現(xiàn)分析如下。,(1) 雙端輸入、雙端輸出,雙端輸入、雙端輸出如圖5-12所示。,,,,第5章 集成運算放大器,5.2 差動放大電路,信號uid經(jīng)Rb、rbe1、rbe2分壓在T1、T2的基極得到大小相等、相位相反的信號，即差模信號，它的差模電壓放大倍數(shù),,(5-10),對共模信號，由于雙端輸出，電路對稱，所以KCMR→∞。,(2) 單端輸入、雙端輸出,單端輸入、雙端輸出如圖5-1

21、3所示。,,,,第5章 集成運算放大器,5.2 差動放大電路,與圖5-12相比，單端輸入時兩個輸入端有一個輸入端接地。單端輸入時兩個輸入端的信號可寫成：ui1= u i= ui/2+ui/2，ui2 = ui/2 - ui/2 = 0，u1d= ui/2，u2d= -ui/2，u1c= u2c= ui/2， uid= ui。,由此可知單端輸入時，差模輸入信號分配和雙端輸入時一樣。,uid = 2u1d= ui uo

22、d= 2uo1,差模電壓放大倍數(shù)：,,(5-13),共模信號： KCMR→∞。,,,,第5章 集成運算放大器,(3) 雙端輸入、單端輸出,5.2 差動放大電路,雙端輸入、單端輸出如圖5-14所示。,圖5-14 雙端輸入、單端輸出,與圖5-12比較，單端輸出時輸出信號取自T1集電極對地電壓，因此,uid= 2u1d uod= uo1,差模電壓放大倍數(shù)：,,(5-16),輸出電阻：Ro=

23、Rc,(5-18),當輸出電壓取自T2 集電極對地電壓時，Aud 符號為正。單端輸出與雙端輸出相比，由于輸出不對稱，它的KCMR要小。但由于恒流源對共模信號仍有強烈的負反饋，因此它對共模信號有較強的抑制作用，KCMR仍較大,,,,,第5章 集成運算放大器,5.2 差動放大電路,(4)單端輸入、單端輸出,單端輸入、單端輸出如圖5-15所示。,由于是單端輸入、單端輸出，因此 uid= 2u1d，uod= uo1,差模

24、電壓放大倍數(shù):,,(5-19),對共模信號抑制主要依靠恒流源的負反饋作用。,,,,第5章 集成運算放大器,單端輸入、單端輸出接法，由于輸入信號和輸出信號接法不同，輸入信號和輸出信號可實現(xiàn)同相和反相。如果uo取自T1的集電極，輸入信號從T1接入，T2基極接地，則輸入和輸出反相；若uo仍取自T1的集電極，T1基極接地，T2接輸入信號，則輸入信號與輸出同相。,5.2 差動放大電路,綜合以上分析：對于差動放大器的四種接法，其性能與輸入方式無關(guān)

25、，只與輸出方式有關(guān)?，F(xiàn)將這四種接法的性能列于表5-1，以供比較。,,,第5章 集成運算放大器,5.2 差動放大電路,表5-1 差動放大器四種接法及其性能,,,,,,,,,,,第5章 集成運算放大器,5.2 差動放大電路,,,,第5章 集成運算放大器,5.2 差動放大電路,【例5-2】如圖5-16所示是一個具有調(diào)零電位器的差動放大電路，已知β=100， rbe=10kΩ，VCC=VEE=15V，RC=30kΩ， RL=20kΩ，R

26、e=30kΩ，Rb=3kΩ，RP=100Ω，RP的滑動端處于中點，RL=20kΩ，UBE1=UBE2=0.7V。,(1)計算靜態(tài)工作點ICQ1，ICQ2，UCQ1，UCQ2；,(2)差模電壓放大倍數(shù)，輸入電阻，輸出電阻；,(3)若從T1集電極單端輸出，負載電阻RL仍為20kΩ，求差模放大倍數(shù)。,,圖5-16 例5-2圖,,,,第5章 集成運算放大器,5.2 差動放大電路,解 (1) 靜態(tài)時，ui1=0，T1基極回路,IB

27、Q1Rb+UBE1+IEQ1(RP/2+2Re)=VEE IEQ1≈VEE/2Re=0.25mA,由于β=100，電路兩邊對稱，因此ICQ2=ICQ1= IEQ1=0.25mA,UCQ1=UCQ2=VCC-ICQ1RC=7.5V,(2) 輸入電阻:Rid=2(Rb+ rbe)+(1+β)RP=36kΩ,輸出電阻:Ro=2Rc=60kΩ,差模電壓放大倍數(shù):,,(3) 單端輸出時的差模電壓放大倍數(shù):,,,,,第5

28、章 集成運算放大器,5.3 集成運算放大器簡介,集成運算放大器是一個具有高電壓增益的多級直接耦合放大電路，它由于最早用于組成數(shù)學運算電路而稱為運算放大器，它是模擬電子電路中最主要的器件之一。,,,,第5章 集成運算放大器,5.3 集成運算放大器簡介,5.3.1　運算放大器的組成,,,,,,第5章 集成運算放大器,5.3 集成運算放大器簡介,5.3.2互補對稱功放電路,無論T1放大導通，還是T2放大導通，放大電路均工作在射極輸出狀態(tài)

29、，輸出阻抗低，帶負載能力強。,電路中R1、D1、D2、R3是偏置電路，使T1、T2有較小的靜態(tài)偏置電流，此舉主要是要避免T1、T2交替導通時，因三極管存在死區(qū)電壓，使兩管同時截止，而產(chǎn)生的交越失真。,,,,第5章 集成運算放大器,5.3 集成運算放大器簡介,5.3.3　復合管,復合管是由兩個或兩個以上三極管通過一定的連接方式組合而成，能正常工作的等效三極管。,如圖5-19(a)所示，T1和T2按圖示方式連接在一起，T1稱為前級三極管，

30、T2為后級三極管，T1、T2放大導通時,i1= ib1，i3= ie2，i2= ic1+ic2，ib2=ie1i2=β1 ib1+β2(1+β1) ib1=(β1+β2+β1β2) ib1i3=(1+β2)(1+β1) ib1=(β1+β2+2β1β2) ib1,i3>i2>i1，(1)腳為復合管的b極，(2)腳為復合管的c極，(3)腳為復合管的e極。結(jié)合電流方向可知復合管類型為NPN型，如圖5-19(b)所示。,復合管

31、的電流放大倍數(shù)：,,(5-22),,,5.3 集成運算放大器簡介,5.3.3　復合管,可見，復合管的電流放大倍數(shù)比單管的電流放大倍數(shù)大很多，它在集成運算放大器中得到廣泛使用，可應用在輸入級、中間級和輸出級，放大器使用復合管后可大大提高本級電壓放大倍數(shù)，提高輸入電阻，實現(xiàn)小輸入電流推動大的負載電流。,各類型三極管可根據(jù)各種需要連接成各種復合管，既可以同類型三極管連接，也可以不同類型三極管連接，無論如何連接，連接后的各個三極管一定要能正常

32、工作。,,,,第5章 集成運算放大器,5.3 集成運算放大器簡介,5.3.4　簡單的運算放大器,下面以通用型集成運算放大器CF741為例，介紹簡單的運算放大器的整體電路。,1．CF741的外形,通用型運算放大器CF741八引線雙列直插式外部引腳如圖5-22所示。,2．CF741的原理圖,圖5-23所示為通用型集成運算放大器CF741的內(nèi)部電路圖。圖中T1，T3和T2，T4組成共集—共基組合差動放大電路，T5，T6組成有源負載，構(gòu)成雙端

33、變單端電路。T16，T17組成復合管共發(fā)射極放大電路中間級，由于采用有源負載，故該級可獲得很高的電壓增益。輸出級由T23，T14，T20等組成典型的甲乙類互補對稱功率放大電路，T23構(gòu)成推動級，T14，T20構(gòu)成互補對稱輸出級。T8～ T13等組成偏置電流源電路。,,,,第5章 集成運算放大器,5.3 集成運算放大器簡介,5.3.4　簡單的運算放大器,,,5.4 集成運算放大器的類型和型號命名方法,5.4.1　集成運算放大器的類型,

34、集成運算放大器的種類很多，大致可以分為兩類，一類為通用型運算放大器，如F741等；另一類為專用型運算放大器?，F(xiàn)簡要介紹如下。,通用型,,,,第5章 集成運算放大器,5.4 集成運算放大器的類型和型號命名方法,5.4.2　集成運算放大器型號命名方法,1. 集成電路器件型號命名方式,根據(jù)國家標準GB 3430—82，我國集成電路器件型號由五部分組成。其符號和意義見課本表5-2。,2. 集成運算放大器型號舉例,這四種型號集成運算放大器的工作

35、溫度和封裝可通過查課本表5-2得到。,CF0741MT：通用型運算放大器,CF1437CD：通用型雙運算放大器,CF0124MJ：通用型單電源四運算放大器,CF7600CP：CMOS高精度運算放大器,,,,第5章 集成運算放大器,5.5 集成運算放大器主要性能參數(shù),1. 開環(huán)差模電壓增益Aod,Aod指運算放大器在無外加反饋情況下，工作在線性區(qū)時的差模電壓增益。,,2. 差模輸入電阻rid,rid指運算放大器兩個輸入端之間的交流電阻。

36、,,一般集成運算放大器的rid為幾兆歐，用場效應管作差動輸入級的集成運算放大器，rid可達106MΩ。,3. 輸出電阻ro,ro指運算放大器在開環(huán)工作時，輸出端對地等效電阻。一般集成運算放大器的ro為100Ω左右。,,,,第5章 集成運算放大器,5.5 集成運算放大器主要性能參數(shù),4. 共模抑制比KCMR,KCMR指開環(huán)差模電壓增益與開環(huán)共模電壓增益之比，它表示集成運算放大器抑制溫漂的能力。,,一般集成運算放大器的KCMR大于80dB

37、，性能優(yōu)良的可達160dB。,5. －3dB帶寬fH,-3dB帶寬fH指Aod下降3dB時的頻率。一般集成運算放大器的fH為幾赫至幾千赫。,6. 單位增益帶寬BWG,BWG指Aod降至0dB時的頻率。,,,,第5章 集成運算放大器,7. 輸入失調(diào)電壓UIO,5.5 集成運算放大器主要性能參數(shù),UIO指實際集成運算放大器中輸入電壓為零時，輸出電壓不為零，為使輸出電壓為零，要在輸入端外加補償電壓。,一般運算放大器的UIO值為1～10mV，

38、性能優(yōu)良的小于1mV。,8. 輸入失調(diào)電壓溫漂αUIO,αUIO指輸入失調(diào)電壓對溫度的平均變化率(即溫度系數(shù))。,,一般運算放大器的αUIO約為10～20μV/℃，性能優(yōu)良的低于0.5μV/℃。,9. 輸入失調(diào)電流IIO,IIO指輸出電壓為零時，運算放大器兩個輸入端偏置電壓之差。,,,,,,第5章 集成運算放大器,5.5 集成運算放大器主要性能參數(shù),一般運算放大器IIO約為幾十至一百納安，性能優(yōu)良的低于1nA。,10. 輸入失調(diào)電流溫

39、漂αIIO,αIIO指輸入失調(diào)電流的溫度系數(shù)。,一般運算放大器的αIIO約為幾nA/℃,11. 輸入偏置電流IIB,IIB指當輸出電壓為零時，兩個輸入端偏置電流的平均值。,,IIB反映了輸入級的輸入電阻和輸入失調(diào)電流的大小，IIB愈小，輸入電阻愈大，輸入失調(diào)電流愈小。,,,,第5章 集成運算放大器,12. 轉(zhuǎn)換速率 SR,5.5 集成運算放大器主要性能參數(shù),SR 指在額定負載條件下，輸入一個大幅度的階躍信號時，輸出電壓的最大變化率。該

40、參數(shù)反映運算放大器對高速變化的輸入信號的響應能力。,通用型運算放大器SR為0.5V/μs，高速型運算放大器SR可達1000V/μs。在實際應用中，運算放大器的輸入信號變化率一般不大于SR。,13. 最大差模輸入電壓UIdm,UIdm指運算放大器同相輸入端和反相輸入端之間能夠承受的最大電壓。運算放大器工作時，差模輸入電壓必須小于此值，否則差分對管中的一個管子的發(fā)射結(jié)可能被反向擊穿。,,,,第5章 集成運算放大器,5.5 集成運算放大器主

41、要性能參數(shù),14. 最大共模輸入電壓UIcm,UIcm指運算放大器在線性工作區(qū)能承受的最大共模輸入電壓。運算放大器工作時共模輸入電壓必須小于此值，否則KCMR將顯著下降。,,,,第5章 集成運算放大器,5.6 理想運算放大器,5.6.1　理想運算放大器的主要技術(shù)指標,所謂理想運算放大器就是指集成運算放大器的各項技術(shù)指標理想化，這些指標主要有：,Aud=∞,Rid=∞,Ro=0,KCMR=∞,帶寬BW→∞,這些指標實際運算放大器是不可能

42、達到的，但在實際分析運算放大器電路時，根據(jù)實際情況，采用理想化指標來分析，既可簡化分析的過程，得到的結(jié)果與實際測量的結(jié)果之間誤差不大，所以，在實際分析運算放大器電路，很多時候都把運算放大器當成理想運算放大器來分析。,,,,第5章 集成運算放大器,5.6 理想運算放大器,5.6.2　理想運算放大器在線性時的特性,理想運算放大器在線性時的特性是指理想運算放大器工作在線性區(qū)時顯現(xiàn)的一些特點，運算放大器工作在線性區(qū)是指其輸出電壓與兩個輸入端電

43、壓之間存在線性放大關(guān)系即,Uo=Aud(U+-U-),式中：Uo表示輸出端電壓；,U+表示同相端輸入電壓，即從該端輸入信號，輸出信號與輸入信號相位相同；,U－反相輸入電壓，即從該端輸入信號，輸出信號與輸入信號相位相反。,理想運算放大器的電路符號如圖5-24所示。,,,,第5章 集成運算放大器,5.6 理想運算放大器,5.6.2　理想運算放大器在線性時的特性,根據(jù)理想運算放大器的Aud→∞，Uo/(U+ － U-)=Aud，相對一定值的

44、Uo，U+ － U-≈0。,即：U+=U－。這表明理想運算放大器兩個輸入端之間的電壓近似為零，兩端電位近似相等，這與電路中短路的情形類似，但由于在電路結(jié)構(gòu)中，運算放大器兩輸入端并未真正短路，因此把這種情形稱為“虛短”。,根據(jù)理想運算放大器的差模輸入電阻rid→∞，因此，流入兩輸入端的電流I+=I－≈0。這如同電路被斷開的情形，但又不是實際被斷路，這種情形稱為“虛斷”。,“虛短”和“虛斷”是理想運算放大器工作在線性區(qū)的兩個重要特點。,,,

45、5.6 理想運算放大器,5.6.3　理想運算放大器在非線性時的特性,1. 理想運算放大器在非線性時的特性是指理想運算放大器工作在非線性區(qū)時的特性,作為一個放大器，當輸入信號足夠大時，運算放大器中的三極管將工作在飽和狀態(tài)，這時輸出電壓不隨輸入電壓變化，如圖5-25所示。圖中實線部分是運算放大器非線性的特性，虛線部分是理想運算放大器非線性的特性。,當U+＞U－時，Uo=+Uom (5-24),當