1、运放的外观:

一般是双列直插式的外观(DIP)

2、运放的原理

(1)共有五个引脚:电源的正负极引脚,正输入和负输入引脚以及输出引脚

(2)输入一个电压,在输入电阻两端会产生一个电压差,输入电阻非常大。通过压控电压源放大,通过输出电阻输出。

(3)不外接反馈时,相当于一个电压比较器,工作在非线性状态,比较+-大小。如果+比-大,则输出端输出一个几乎接近于正的电压源的电压值,如果-比+大,则输出端会输出一个接近于-电压源的电压值。

(4)加入不同的反馈,就是构成不同的数学关系,故称为运放放大器。

(5)最典型的运放原理图:M741

三个红色框:都是电流源,相当于整个电路的支点

左下角蓝色框:Q1、Q2、Q3、Q4相当于复合管,构成了差分放大电路的输入端,Q7用来消除共模信号,Q5、Q6以及下面的三个电阻,一方面是用来使得运放(差分放大点路)工作在放大区,另一方面是用来稳定电路的静态工作点的。

右下角紫色框:两级共射的一个放大电路

右边青色框:Q17用来保护Q14电路,整个电路类似于推挽功放电路,提高输出功率。

绿色框:保持Q14和Q20的PN结处于导通状态,用来消除Q14和Q20电路的交越失真。

将以上电路简化之后:

左:输入端的电流源I1,起到抑制共模信号的作用。所以通过下边两个晶体管T1和T2的电流也是固定的,比如输入一个共模信号,左右都是+1V,由于电流固定,所以没有影响;反之输入一个差模信号,比如+1和-1V的电压时,左右电流一个就会增大,一个减小,而总的电流源电流保持不变。所以此处的差分放大电路主要是放差抑共的作用。

中:中间级的放大电路。下边是一个复合管,上边是一个用来消除交越失真的电路,实际上,通过T5的电流非常小,所有的电流几乎都通过两个电阻。

右:推挽功放的一个输出电路。

3、运放的参数和特性

运放主要的参数:开环电压增益、输入失调电压、输入失调电流、共模抑制比20log(差模增益/共模增益)

4、运放的应用

运放的输入输出特性曲线:

加入一个反馈电路,使得运放工作在线性区间,满足虚短虚断条件。

(1)典型的反馈:

虚短:+、-之间的电位约等于相等。

虚断:+、-引脚相当于断路。

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