【實(shí)際運(yùn)算放大器的電路模型】對(duì)內(nèi)部電路進(jìn)行分析或?qū)ζ涠丝谔匦赃M(jìn)行測(cè)量(將在模擬電子技術(shù)課程中進(jìn)一步學(xué)習(xí)),實(shí)際運(yùn)算放大器可以用圖5-1-2(a)所示的電路模型來(lái)描述,其端口特性近似為圖5-1-2(b)所示(的情況)。其中稱(chēng)為飽和電壓,為差分輸入電壓。
【實(shí)際運(yùn)算放大器的輸入――輸出特性】圖5-1-2(b)所示輸入-輸出特性有以下特點(diǎn):
(1)【線(xiàn)性工作區(qū)】若,特性曲線(xiàn)為過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn),表明輸出電壓隨輸入電壓的增長(zhǎng)而線(xiàn)性增長(zhǎng)。設(shè)直線(xiàn)的斜率為a,則。a稱(chēng)為運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù),實(shí)際器件的典型值為以上。這一范圍為運(yùn)算放大器的線(xiàn)性放大區(qū)。由于a 很大,所以這段直線(xiàn)很陡。
(2)【飽和工作區(qū)】若,輸出電壓保持定值或,這一現(xiàn)象稱(chēng)為飽和,是由于運(yùn)算放大器內(nèi)部晶體管的非線(xiàn)性特性造成。飽和電壓略低于外加直流電源的電壓。
(3)【輸入、輸出電阻】?jī)蓚€(gè)輸入端之間的輸入電阻值比較大,通常為以上或更高。輸出電阻的值很小,通常為以?xún)?nèi)或更小。
【例5-1-1】已知圖5-1-3(a)所示運(yùn)算放大器的參數(shù)為:,,,,,。求。
圖5-1-3例5-1-1圖
解 將5-1-3(a)中運(yùn)算放大器用電路模型表示,如圖5-1-3(b)所示。對(duì)結(jié)點(diǎn)①、②由結(jié)點(diǎn)法得
聯(lián)立求得
代入?yún)?shù)得
若令
、、
則
上面兩個(gè)結(jié)果接近,說(shuō)明在分析該電路時(shí),可以把運(yùn)算放大器視為具有、、的特點(diǎn)。具有上述特點(diǎn)的運(yùn)算放大器稱(chēng)為理想運(yùn)算放大器。一般電路中的實(shí)際運(yùn)算放大器通常可以近似為理想運(yùn)算放大器來(lái)分析。