集成運算放大器(簡稱集成運放或運放)在電子電路中應(yīng)用非常廣泛。運放的多數(shù)典型應(yīng)用電路在各類電子技術(shù)教科書中都有詳細(xì)和深入的分析，集成運算放大器(Integrated Circuit Operational Amplifier，簡稱IC Op-Amp)是一種集成電路，被廣泛應(yīng)用于模擬電路和信號處理系統(tǒng)中。它通常由數(shù)個晶體管、電阻、電容等元器件組成，并具有高增益、高輸入阻抗、低輸出阻抗等特點。
集成運算放大器通常由5個基本模塊組成：差動放大器：由兩個輸入端口和一個輸出端口構(gòu)成，其作用是放大輸入信號的差分信號。級聯(lián)放大器：由多個級聯(lián)的放大器組成，以增加整體的增益。輸出級：將增強后的信號放大并驅(qū)動負(fù)載。偏置電路：為差動放大電路提供正確的工作電平。補償電路：通過對集成電路內(nèi)部的反饋路徑進(jìn)行補償，可以提高其穩(wěn)定性和頻率響應(yīng)。
集成運算放大器是建立在差動放大器原理的基礎(chǔ)上的，其輸入端口通常由兩個反向并聯(lián)的晶體管組成。當(dāng)兩個輸入端口分別連接不同的信號時，晶體管的電流將發(fā)生變化，從而形成一個差分信號。這個差分信號會被級聯(lián)放大器進(jìn)行進(jìn)一步的放大，并最終驅(qū)動輸出級。集成運放通常有一個反饋回路來控制其放大倍數(shù)。這個反饋回路通常是通過一個電容或電阻之類的元件實現(xiàn)的。
1使用雙電源的運放交流放大電路
為了使運放在零輸入時零輸出，運放的內(nèi)部電路是按使用雙電源的要求來設(shè)計的。運放交流放大電路采用雙電源供電，可以增大動態(tài)范圍。使用雙電源的同相輸入式交流放大電路。兩組電源電壓VCC和VEE相等。C1和C2為輸入和輸出耦合電容;R1使運放同相輸入端形成直流通路，內(nèi)部的差分管得到必要的輸入偏置電流;RF引入直流和交流負(fù)反饋，并使集成運放反相輸入端形成直流通路，內(nèi)部的差分管得到必要的輸入偏置電流;由于C隔直流，使直流形成全反饋，交流通過R和C分流，形成交流部分反饋，為電壓串聯(lián)負(fù)反饋。引入直流全反饋和交流部分反饋后，可在交流電壓增益較大時，仍能夠使直流電壓增益很小(為1倍)，從而避免輸入失調(diào)電流造成運放的飽和。
2使用單電源的運放交流放大電路
在采用電容耦合的交流放大電路中，靜態(tài)時，當(dāng)集成運放輸出端的直流電壓不為零時，由于輸出耦合電容的隔直流作用，放大電路輸出的電壓仍為零。所以不需要集成運放滿足零輸入時零輸出的要求。因此，集成運放可以采用單電源供電，其-VEE端接"地"(即直流電源負(fù)極)，集成運放的+Vcc端接直流電源正極，這時，運放輸出端的電壓V0只能在0～+Vcc之間變化。在單電源供電的運放交流放大電路中，為了不使放大后的交流信號產(chǎn)生失真，靜態(tài)時，一般要將運放輸出端的電壓V0設(shè)置在0至+Vcc值的中間，即V0=+Vcc/2。這樣能夠得到較大的動態(tài)范圍;動態(tài)時，V0在+Vcc/2值的基礎(chǔ)上，上增至接近+Vcc值，下降至接近0V，輸出電壓uo的幅值近似為Vcc/2。
在使用條件許可的情況下，運放交流放大電路盡量采用雙電源供電方式，以增大線性動態(tài)范圍。當(dāng)集成運放雙電源使用時，正、負(fù)電源電壓一般要對稱。且電源電壓不要超過使用極限，電源濾波要好。為了消除電源內(nèi)阻引起的低頻自激，常常在正、負(fù)電源接線與地之間分別加0.01～0.1 μF的電容退耦。使用單電源供電時，運放同相輸入端電位要小于該運放的最大共模輸入電壓。確定輸入信號是同相輸入還是反相輸入。若要求放大電路的輸入電阻比較大，應(yīng)采用同相輸入式交流放大電路。因為反相輸入式交流放大電路輸入電阻的提高會影響電壓增益。
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