集成运放基础：模型、特性与应用解析

该资源是关于《模拟电路基础》课程中的一个章节——集成运算放大器的教程和笔记，重点讲解2009年12月22日的8.1部分。 集成运算放大器（简称运放）是电子工程中极其重要的元件，广泛应用于各种线性和非线性电路。这个课程内容主要分为以下几个方面： 1. 运放电路组成及特点： 集成运放由多个晶体管、电阻和少量电容构成，通常包括输入级、中间级和输出级。输入级通常为高输入阻抗的差分放大电路，中间级提供放大增益，而输出级则是一个低输出阻抗的跟随器，确保信号在传输过程中的失真最小。 2. 运放的主要参数： - Avd：开环差模增益，表示运放的放大能力。 - KCMR：共模抑制比，衡量运放抑制共模信号的能力。 - Rid：输入电阻，反映运放对输入信号的“吞噬”程度。 - Ro：输出电阻，反映了运放在负载上的表现。 - 虚短和虚开：理想运放的两个重要特性，当两个输入端点电压相等时，视为“虚短”；当无输出时，视为“虚开”。 3. 理想运放分析法： 理想运放假设具有无限增益（Av→∞）、无穷输入阻抗（Ri→∞）、零输出阻抗（Ro=0）、无限带宽（BW→∞）、零输入零输出（VP=VN时VO=0）以及无温度漂移（CMRR→∞）。这些特性简化了电路分析，但在实际应用中，需要考虑这些参数的限制。 4. 运放的负反馈： 为了扩大带宽并稳定放大器性能，通常会使用负反馈。这会牺牲一部分增益，但能提高带宽并改善其他性能指标。 5. 运放的应用： - 线性应用：如比例放大器、加法器、差动放大器、积分器和微分器，以及有源滤波器等。 - 非线性应用：如比较器、对数放大器等。 6. 输入级选择： 差动输入级是运放的常见选择，因为它可以有效地抑制零点漂移，减小输入失调，并提供高的输入阻抗。 在学习和应用集成运算放大器时，理解其基本原理、主要参数以及负反馈的概念至关重要。通过深入理解这些知识点，可以更有效地设计和分析各种模拟电路。