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第5章 含运算放大器的电阻电路
运算放大器和它的静态特性
含运算放大器的电阻电路分析
本章重点
 本章重点
• 运算放大器的静态特性
• 含运算放大器的电阻电路分析
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运算放大器（Operational Amplifier）
和它的静态特性
1
2
3
4
5
6
7
8
封装的8脚运放
补偿
补偿
同向输入
反向输入
负电源
正电源
空
输出
主要关心的端子：
反相输入、同相输入、输出、正电源、负电源
1. 端子
反相输入
同相输入
输出
正电源
负电源
电路符号
2. 电路符号
-
+
+
V+
V-
简化的电路符号
a
b
o
3. 运算放大器的端电压
a： 反相输入端（inverting input），输入电压 u-。
b：同相输入端（noninverting input） ，输入电压 u+。
o： 输出端（output），输出电压 uo。
A：开环电压放大倍数（open-loop gain）。
: 公共端（接地端）。
+
_
_
+
u+
u-
º
+
_
uo
a
o
+
_
ud
ud
_
+
A
+
b
+
_
US
+
_
US
Usat
-Usat
Uds
-Uds
uo
ud
0
①线性工作区
|ud| <Uds, 则 uo=Aud
②正向饱和区
③反向饱和区
ud> Uds, 则 uo= Usat
ud<- Uds, 则 uo= -Usat
这里Uds是一个数值很小的电压。当Usat =13V (Usat一般小于工作电源电压）、 A =105时， Uds= 。
实际特性
近似特性
分三个区域讨论
ud=u+-u-
运算放大器的静态特性 ：描述输出电压uo和输入端电压ud关系。
4. 运算放大器的端电流
º
º
_
+
A
+
+
_
US
+
_
US
i+
i-
io
ius+
ius-
i++i-+ io+ ius++ius-=0
当放大器工作在线性区时（以下讨论均设为该 假定），端电压关系式中不出现直流电源电压。在 电路符号中去掉电源端，以简化符号。
º
_
+
A
+
i+
i-
io
端电流仍是 i++ i-+ io+ ius++ ius-= 0
注意：
i++ i-+ io = 0
5. 电路模型
Ri ：运算放大器两输入端间的输入电阻，通常为106～1013 。
Ro：运算放大器的输出电阻，通常为10～100 。
+
-
A(u+-u-)
Ro
Ri
u+
u-
+
_
ud
ud
u+
u-
uo
_
+
A
+
在线性放大区，将运放电路作如下的理想化处理：
① A
∵ uo为有限值，则ud=0 ,即u+=u-，两个输入端之间
相当于短路(虚短路)；
② Ri  、Ro0, i+=0 , i-=0。 即从输入端看进去，元件相当于开路（虚开路）。
uo
ud
0
Usat
-Usat
理想运放的静态特性
6. 理想运算放大器
正向饱和区
ud>0
反向饱和区
ud<0
理想运放的电路符号
+
_
ud
ud
u+
u-
uo
_
+

+
i+
i-
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