集成运放电路的主要参数浅析

1.集成运放电路的组成

由于集成电路内部不能制作大容量电容器及电感元件，所以电路结构中一般采用直接耦合方式，直接耦合放大器可以放大交流信号，也可以放大直流信号，但直接耦合放大器的直流通路互相联通，导致各级工作点互相影响，从而带来零点漂移问题，特别是温度变化引起的零漂，解决方法通常是采用带温度补偿的差分放大电路，并采用晶体管或场效应管构成恒流源电路，取代大阻值电阻，或采用新型半导体制造工艺制作大阻值电阻。

集成运放图形符号如图3-7所示，有两个输入端u＋、u-，输出端为uo，箭头表示信号流向，开环放大倍数为∞。

图3-7　集成运放图形符号

1）输入级

集成运放的输入级多采用差分放大电路，目的是抑制零漂，改善集成运放性能。

2）中间级

集成运放的中间级一般由一级或两级共射放大电路组成，主要是提供足够的电压放大倍数，并为后级提供较大的驱动电流。

3）输出级

集成运放的输出级一般由互补对称射极输出器构成，主要是提供给负载一定的工作电压和工作电流，通常输出级输出电阻较小，以利提供较大电流给负载。

2.集成运放的主要参数

1）开环差模电压放大倍数Aod

所谓开环就是集成运放电路不存在反馈或无反馈回路。此时开环差模电压放大倍数：

理想集成运放的开环差模电压放大倍数为∞。

2）差模输入电阻rid

差模输入电阻通常越大越好，差模输入电阻rid越大，信号源向集成运放提供的电流就越小，理想集成运放的差模输入电阻为无穷大，即rid＝∞。(www.xing528.com)

3）共模抑制比KCMR

共模抑制比KCMR表示运算放大器的差模电压放大倍数Ad与共模电压放大倍数Ac之比。

KCMR＝，KCMR越大，表示集成运放共模抑制性能越好。理想集成运放的共模抑制比为无穷大，即KCMR＝∞。

4）输出电阻ro

输出电阻ro指运算放大器输出级的电阻。ro越小，表示集成运放带载能力越强，理想集成运放的输出电阻为0，即ro＝0。

5）最大线性输出电压uomax

最大线性输出电压uomax是指在额定电源下，最大不失真输出电压。

6）理想集成运放的输入失调电压UIO

理想运算放大器，当输入电压ui1＝ui2＝0时，即将两输入端同时接地时，则输出电压为uo＝0，但实际电路中，因元器件参数不对称等原因，输入电压为0时，输出电压uo≠0。如果要使uo＝0，必须在输入端加一个理想电压源UIO，称此为输入失调电压，相应的还有输入失调电流IIO，一般输入失调电压和电流越小越好，理想值为0。

7）理想集成运放的上限频率

理想集成运放的上限频率为无穷大，即Aod＝∞。

3.理想集成运放工作在线性区的特点

1）虚短的概念

由于理想集成运放Aod＝＝∞，而输出电压uo为有限值，故可以认为两个输入端之间差模电压近似为零。即uid＝u--u＋≈0⇒u-＝u＋，即两个差分输入端之间电压差为零，因为不是实际短路，故称为“虚短”。

2）虚断的概念

由于理想集成运放rid＝∞，iin＝，此时iin＝0，则认为两个输入端没有电流流过，即i-＝i＋≈0，两个差分输入端相当于断路，称为“虚断”。

思考题：集成运放分析时，“虚短”是因为运放开环放大倍数为无穷大，而输出电压值为有限值，对吗？