溫度(du)校驗儀使用的元器件集成運算放大器基礎(chu)知識(shi)

集成(cheng)運(yun)(yun)算放(fang)大器(qi)(qi)是一種應用(yong)極為(wei)廣泛(fan)的集成(cheng)放(fang)大電(dian)路，它(ta)除了具有很高的放(fang)大倍數(shu)外，還能通過外接(jie)一些(xie)元器(qi)(qi)件構成(cheng)加法器(qi)(qi)、減法器(qi)(qi)等運(yun)(yun)算電(dian)路，所以稱之(zhi)為(wei)運(yun)(yun)算放(fang)大器(qi)(qi)，簡稱運(yun)(yun)放(fang)。

 集成(cheng)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器的基礎知識

1．集(ji)成(cheng)運算放大器的組成(cheng)與圖(tu)形符(fu)號

集成(cheng)運算放大器(qi)內部由多級直(zhi)接耦合的放大電(dian)路組成(cheng)，其內部組成(cheng)方框圖如圖所(suo)示(shi)，其圖形符號如圖所(suo)示(shi)。

圖 集成(cheng)運算(suan)放(fang)大器內部組成(cheng)方(fang)框圖圖 集成(cheng)運算(suan)放(fang)大器的圖形符號

從圖所(suo)示(shi)方(fang)框圖中可以看出(chu)，運算放大器有(you)同相輸入端(duan)（用(yong)“+"或“p"表示(shi)）和反相輸入端(duan)（用(yong)“-"或“n"表示(shi)），還有(you)一個輸出(chu)端(duan)，它內部由輸入級、中間級和輸出(chu)級及偏置電路組成。

輸入級采(cai)用具(ju)有(you)很強零(ling)點漂移抑制能力的(de)(de)差動放(fang)大(da)電(dian)路(lu)，中(zhong)間級常采(cai)用增益較高的(de)(de)共發射極放(fang)大(da)電(dian)路(lu)，輸出級一般采(cai)用帶負載(zai)能力很強的(de)(de)功率放(fang)大(da)電(dian)路(lu)，偏置電(dian)路(lu)的(de)(de)作用是(shi)為各(ge)級放(fang)大(da)電(dian)路(lu)提供工(gong)作電(dian)壓(ya)。

2. 集成(cheng)運(yun)算放大器的理想特性(xing)

集成(cheng)運算放大器是一種放大電(dian)路，它(ta)的等(deng)效圖如圖所(suo)示。

為了分析方便(bian)，常將集(ji)成運(yun)算放(fang)大器看成是理想的(de)，理想集(ji)成運(yun)算放(fang)大器主要有以下特性。

①電壓放大倍數a→。只(zhi)要有(you)信(xin)號輸(shu)入，就會輸(shu)出很大的信(xin)號。

②輸(shu)入(ru)電阻阻值r→。無論(lun)輸(shu)入(ru)信號(hao)電壓u多大，輸(shu)入(ru)電流都近似為0a。

③ 輸(shu)出(chu)電阻(zu)阻(zu)值r→0q。輸(shu)出(chu)電阻(zu)阻(zu)值接(jie)近0ω，輸(shu)出(chu)端可帶很(hen)重(zhong)的負載。

④ 共模抑(yi)制(zhi)(zhi)比kcmr→co。對差模信號(hao)有(you)很大(da)(da)的(de)放大(da)(da)倍數(shu)，而對共模信號(hao)幾乎能全部抑(yi)制(zhi)(zhi)。實際(ji)的(de)集(ji)成(cheng)運算(suan)放大(da)(da)器(qi)與(yu)理想集(ji)成(cheng)運算(suan)放大(da)(da)器(qi)的(de)特性接近，因(yin)此(ci)以后就把(ba)實際(ji)的(de)集(ji)成(cheng)運算(suan)放大(da)(da)器(qi)當成(cheng)是理想集(ji)成(cheng)運算(suan)放大(da)(da)器(qi)來分(fen)析。

圖 集(ji)成運算放(fang)大器等效圖

集(ji)成(cheng)運(yun)(yun)算放大(da)器(qi)的工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)有兩種：線(xian)性(xing)狀(zhuang)態(tai)和非線(xian)性(xing)狀(zhuang)態(tai)。當給(gei)集(ji)成(cheng)運(yun)(yun)算放大(da)器(qi)加上負反饋電(dian)路時(shi)，它就會工(gong)作(zuo)在(zai)線(xian)性(xing)狀(zhuang)態(tai)(線(xian)性(xing)狀(zhuang)態(tai)是指電(dian)路的輸入電(dian)壓(ya)與(yu)輸出電(dian)壓(ya)成(cheng)正(zheng)比(bi)關系);如果給(gei)集(ji)成(cheng)運(yun)(yun)算放大(da)器(qi)加正(zheng)反饋電(dian)路或在(zai)開環工(gong)作(zuo)時(shi)，它就會工(gong)作(zuo)在(zai)非線(xian)性(xing)狀(zhuang)態(tai)。