电路及电子技术(电子部分)下：第16章集成运算放大器及其应用.ppt

集成运算放大器是电子技术中的核心元件，尤其在模拟电路设计中扮演着至关重要的角色。在第16章中，我们将深入探讨集成运算放大器及其各种应用。 集成运算放大器（简称运放）是一种高增益的直接耦合放大器，其特点包括元器件参数的一致性和对称性，常使用三极管发射结替代二极管，以及通过三极管恒流源来代替大电阻。由于工艺限制，集成运放内部的电容容量有限，大电容和电感通常需要外部连接。 集成运放的内部结构通常包括输入级、偏置电路、中间级和输出级。输入级通常是差动放大器，负责处理输入信号，输出级则可以是射极输出器或者互补对称功率放大器。例如，经典的741运放就是一个典型的例子，它包含多个晶体管和电阻网络，用于实现高增益和稳定的电压放大。 运放的符号通常有三个引脚，分别代表输出端、反相输入端和同相输入端。理想运放具有无限大的开环电压增益，这意味着输入端之间的电压差几乎为零，即“虚短路”，同时输入电流也为零，即“虚断路”。这两个原则是分析理想运放电路的基础。 在实际应用中，运放工作在线性区时，通常需要引入深度负反馈，以确保输出电压与输入电压之间的线性关系。例如，在比例运算电路中，通过调整反馈电阻的比例，可以改变输出电压与输入电压的关系。反相比例运算电路中，输出电压是输入电压的负比例，而同相比例运算电路则保持输出电压与输入电压同相，增益可通过反馈电阻来控制。 此外，集成运放还可以用于构建电压比较器，这种应用中运放工作在非线性区，输出电压会跃变到电源电压的某一个极限，当输入电压超过预设阈值时。 集成运算放大器是电子技术中的基础元件，广泛应用于信号放大、滤波、比较、运算等多个领域。掌握其工作原理和应用技巧，对于理解和设计复杂的模拟电路至关重要。