模拟电子线路PPT教案课件-第5章集成运算放大电路

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1、模拟电子线路南京邮电大学1第五章集成运算放大电路2第5章集成运算放大电路5.1集成运算放大电路的特点5.2电流源电路一、镜像电流源(CurrentMirror)二、比例电流源三、微电流电流源(WidlarCurrent)四、威尔逊电流源5.3以电流源为有源负载的放大电路35.4差动放大电路(DifferentialAmplifier)5.4.1零点漂移现象5.4.2差动放大电路的工作原理及性能分析一、差模(Difference-Mode)放大特性二、共模(Common-Mode)抑制特性三、共模抑制比K

2、CMR(Common-ModeRejectionRatio)四、对任意输入信号的放大特性45.4.4差动放大电路的大信号分析一、差动放大电路的传输特性(TransferCharacteristic)二、差动放大电路正常工作的前提条件三、差动放大电路作模拟乘法器5.4.5差动放大器的失调及温漂一、差动放大器的失调二、失调的温度漂移(TemperatureDrift)55.7.1双极型集成运算放大电路F0075.5复合管及其放大电路5.6集成运算放大电路的输出级电路5.7集成运算放大电路举例5.7.2CMO

3、S集成运算放大电路MC1457365.8集成运算放大电路的基础应用电路5.8.1集成运放的模型5.8.2集成运放的主要性能指标一、静态参数二、动态参数5.8.3理想集成运算放大电路一、理想化条件二、理想运放特性7第5章集成运算放大器电路（1）了解差分放大电路的组成和工作原理，掌握静态和动态参数的分析方法。（2）掌握电流源电路的结构、工作原理和分析方法。（3）了解典型集成运算放大器的组成及其各部分的特点，掌握其电压传输特性和主要参数。8集成电路：60年代发展起来的一种新型器件，把众多晶体管、电阻、电容及连

4、线制作在一块半导体芯片（如：硅片）上，做成具有特定功能的独立电子线路。外型一般用金属圆壳或双列直插结构。集成电路具有性能好，可靠性高，体积小，耗电少，成本低等优点。集成运放：是一种模拟集成电路，早期实现各种数学运算，主要用于模拟计算机；现在广泛应用于各种电子系统中，是一种通用型模拟器件。9常用运算放大器外形图105.1集成运算放大电路的特点1.级间只能采用直接耦合方式(集成工艺不能制作大电容和电感)；2.尽可能采用有源器件代替无源器件(避免使用大电容、大电阻)；3.利用对称结构改善电路性能(参数一致性好

5、,但单个元器件参数误差较大)。11图5.1.1集成运算放大电路方框图差动放大器负载为有源负载的共射放大器射随器或互补射随器电流源输入级中间级输出级偏置电路uPuOuN125.2电流源电路IC0IBUCER1R2ICR3－UEEICRo(a)晶体管的恒流特性(b)电流源电路(c)等效电流源表示法13图5.2.1镜像电流源一、镜像电流源(CurrentMirror)工作电流参考电流14可见，只要UCC和R确定，Ir就确定了，IC2也随之确定。常将IC2看作Ir的镜像，所以称图5.2.1（a）为镜像电流源。1

6、5图5.2.2多路镜像电流源图中为三路电流源16V5管是为了提高各路电流的精度而设置的。若将V5管的基极和发射极短路，则加了V5管后，此时5.2.317因容易满足，所以各路电流更接近Ir，并且受温度的影响也小。18IrRrIC1IC2UCCIC3RrIrIC2IC3V3V2V1UCC图5.2.3多集电极晶体管镜像电流源(a)三集电极横向PNP管电路(b)等价电路集成电路中多路镜像电流源的实现19二、比例电流源图5.2.4比例电流源根据晶体管发射结电压与发射极电流的近似关系可得V1与V2的特性相同，则2

7、0室温下，当两管的射极电流相差10倍时：若β>>2，则IE1≈Ir,IE2≈IC2仅为此时两管UBE电压(>600mV)的10%。因此，UBE1≈UBE2。与典型的静态工作点稳定电路一样，R1和R2是电流负反馈电阻，因此，与镜像电流源比较，比例电流源的输出电流IC2具有更高的温度稳定性。21三、微电流电流源(WidlarCurrent)RrIrIC2V2V1UCCR2图5.2.5微电流电流源当β1>>2时，IE1≈Ir,IE2≈IC2已知Ir=1mA,要求IC2=10μA时22四、威尔逊电流源图5.2.

8、6威尔逊电流源23若三管特性相同，则β1=β2=β3=β,利用交流等效电路可求出威尔逊电流源的动态内阻Ro较大的动态内阻；输出电流受β的影响也大大减小优点245.3以电流源为有源负载的放大电路UCCV3V2uoV1uiRr图5.3.1有源负载共射放大电路(a)电路UCCuoV1uiIorce3(b)以电流源表示的等效电路V1为放大管，V2与V3构成的镜像电流源是V1的有源负载。25(c)交流小信号等效电路图5.3.1有源负载共射放大电路在共