集成运放基本结构是什么？集成运放线性应用电路示例

集成运放将是下述内容的主要介绍对象，通过这篇文章，小编希望大家可以对它的相关情况以及信息有所认识和了解，详细内容如下。

一、集成运放的基本结构是什么？

集成运放，又称为集成运算放大器，是指将多个晶体管、电容器、电阻器等基本元器件以及一些辅助电路集成在一起，组成一个完整的运算放大器电路，放在一个单个的芯片上，以便在电路中进行集成化设计和使用。

集成运放具有小差异性、大品质稳定、低噪声、低输入电阻、高输入阻抗、高增益等特点。由于它的性能稳定，精度高，而且可以方便地与其他集成电路（如模数转换器、数字信号处理器等）结合使用，因此，在电子工程和通信工程中得到了广泛的应用。

集成运放的品种很多，电路有所差别，但基本结构十分相似。

1. 输入级: 通常采用差分放大电路，以提供与输入端成同相或反相关系的两个输入端，并利用它的对称性提高整个电路的共模抑制比。

2. 中间放大级: 多由具有有源负载的共射电路组成（一级或多级），主要作用是提供足够高的电压增益。

3. 输出级: 一般由互补推挽电路组成，以降低输出电阻，提高负载能力。

4. 偏置电路: 它为各级提供合适的静态工作点，常采用恒流源电路。

5. 除此之外，还有一些辅助环节，如电平移动电路、过载保护电路以及高频补偿环节等。

二、集成运放的线性应用电路

首先需要熟悉 理想集成运放基本特性：1）开环差模增益（放大倍数）Aod=∞；2）差模输入电阻Rid=∞；3）输出电阻Ro=0；这是理解电路的基础。uo=Aod*(up-un)。

uo=Aod*(up-un)

其次还需要清楚，运放的组成是三极管所组成的单元，需要电源才能够正常工作，为此实际工作时，需要有电源为其供电提供输出能量。

最后，必须清楚的是，uo输出的范围在供电电源电压之内变化，如果理论输出值大于电压电压范围，则运放处于非线性区，只能输出最大值或最小值，这种情况下是不能进行线性运算的。

结论：运放处在放大区必然需要负反馈电路结构；因uo一定，其除以Aod，便可以得到up-un=uo/Aod=0的结果，必有虚短up=un的特性；因Rid=∞，必有虚断ip=0，in=0的特性。

例题1

（1）电压串联负反馈组态；

（2）补偿电阻功能在于 使运放外电路平衡，即同相端与反相端对地电阻相等。这时需要采用这一特性，即ui=0时，uo=0。所以有R5=R1//（R2+R4//R3）;

（3）因ip=0A，所以up=0V，所以un=0V（相当于接地，术语“虚地”）；Ro 由于是电压负反馈，电路具有稳定电压功能，所以Ro=0;

(4)在M点采用节点电流法，需要提前标注好电流方向，然后列方程即可。

i3=i2+4（M点节点电流）;i1+i2=in（反向端节点电流，in=0）；

i1=(ui-0)/R1;i2=（uM-0/R2）;i3=(uo-uM)/R3;i4=(uM-0)/R4

由此可推导出：uo=R3*uM*(1/R2+1/R3+1/R4),uM=-R2/R1。

例题2

uo1=-Rf/R1*ui（反向比例运算）；uo2=-R/R*uo1=-uo1（反向比例运算）；

uo=uo2-uo1=uo2-uo1=-uo1-uo1=-2uo1=2Rf/R1*ui

当Rf=R1时，uo=2ui。

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