集成電路運算放大器與理想集成運算放大器

在模擬電路基礎中運算放大器作為基礎的元器件，熟知其基礎知識對于電子工程師來說很重要。本文將介紹繼承電路運算放大器的原理、符號、電路模型等基礎知識。

集成電路運算放大器

集成電路運算放大器是一種高增益的多級直接耦合的電壓放大器，采用集成工藝，將大量半導體三極管、電阻、電容等元器件及其連線制作在一塊單晶硅的芯片上。

它最初用于信號的運算，故稱為集成運算放大器，簡稱集成運放。基本結構通常由4部分組成，即輸入級、中間級、輸出級和偏置電路。

集成運放符號：

國家標準符號和常用符號

集成運放的電路模型：

輸入電阻rid，輸出電阻ro，受控電壓源Aoduid，uid=u+−u−，Aod為開環電壓放大倍數

uo與uid的關系，與最大不失真輸出電壓Uomax的關系類似，分為線性區和非線性區

理想集成運算放大器

理想運放，機集成運放的性能指標理想化

開環電壓增益Aod=∞

輸入電阻rid=∞

輸出電阻ro=0

轉換速率SR=∞

將放大電路的輸出量通過一定方式淫回到輸入端來影響輸入量，稱為反饋。

若反饋的結果使輸出量變化減小，則稱負反饋，反之正反饋

線性區特點

1.輸入電壓uid等于零

uo=Aoduid=Aod（u+−u−）

由于uo為有限值，而Aod=∞，因而輸入電壓uid=0（u+−u−）

輸入端—稱之為虛短。

2.輸入電流等于零

由于理想運放輸入電阻為無窮大，因此流入理想運放的兩個輸入端的電流為：

i−=i+=uidrid≈0

輸入端—稱之為虛斷。

非線性區特點

1.輸入電壓只有高低電平

uo={ UOHUOLu+》u−u+《u−

2.輸入電流等于零

具有”虛斷”，但一般不具有”虛短”特點

集成運放必須引入深度負反饋，才能保證其工作在線性區，工作在線性區的應用電路主要包括運算電路、有源濾波電路等。