第五章-集成运算放大电路ppt课件.ppt

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1、第五章集成运算放大电路5.1　集成放大电路的特点5.2　集成运放的基本组成部分5.3　集成运放的典型电路5.4　集成运放的主要技术指标5.5　理想运算放大器5.6　各类集成运放的性能特点5.7　集成运放使用中的几个具体问题本章重点和考点：1、集成电路的组成及特点。2、集成运放电路的理想性能指标、F007的应用3、偏置电路--电流源电路的作用4、差分放大电路的组态、分析与定性计算5.1　集成放大电路的特点集成电路简称IC(IntegratedCircuit)集成电路按其功能分数字集成电路模拟集成电路

2、模拟集成电路类型集成运算放大器；集成功率放大器；集成高频放大器；集成中频放大器；集成比较器；集成乘法器；集成稳压器；集成数/模和模/数转换器等。集成电路的外形图4.1.1　集成电路的外形(a)双列直插式(b)圆壳式(c)扁平式集成运算放大器——高增益的直接耦合的集成的多级放大器。集成电路的工艺特点：（1）元器件具有良好的一致性和同向偏差，因而特别有利于实现需要对称结构的电路---差分放大电路。（2）集成电路的芯片面积小，集成度高，所以功耗很小，在毫瓦以下。（3）不易制造大电阻。需大电阻时，往往使用

3、有源负载（三极管）。（4）不能制作几十pF以上的大电容。因此，集成放大器都采用直接耦合方式。如需大电容，只有外接。不能制造电感，如需电感，也只能外接。（5）集成电路中的NPN、PNP管的值差别较大，通常PNP的≤10。什么是集成运算放大器？5.2　集成运放的主要技术指标集成运算放大器的符号+A反相输入端同相输入端输出端一、开环差模电压增益Aod一般用对数表示，定义为单位：分贝理想情况Aod为无穷大；实际情况Aod为100~140dB。图5.2.1　运算放大器的符号二、输入失调电压UIO三、输入

4、失调电压温漂UIO定义：为了使输出电压为零，在输入端所需要加的补偿电压。一般运放：UIO为1~10mV；高质量运放：UIO为1mV以下。定义：一般运放为每度10~20V；高质量运放低于每度0.5V以下；四、输入失调电流IIO五、输入失调电流温漂IIO当输出电压等于零时，两个输入端偏置电流之差，即定义：一般运放为几十~一百纳安；高质量的低于1nA。定义：一般运放为每度几纳安；高质量的每度几十皮安。六、输入偏置电流IIB七、差模输入电阻rid八、共模抑制比KCMR定义：输出电压等于零时，两个输

5、入端偏置电流的平均值。定义：一般集成运放为几兆欧。定义：多数集成运放在80dB以上，高质量的可达160dB。九、最大共模输入电压UIcm输入端所能承受的最大共模电压。十、最大差模输入电压UIdm反相输入端与同相输入端之间能够承受的最大电压。十一、-3dB带宽fH表示Aod下降3dB时的频率。一般集成运放fH只有几赫至几千赫。十二、单位增益带宽BWGAod降至0dB时的频率，此时开环差模电压放大倍数等于1。十三、转换速率SR额定负载条件下，输入一个大幅度的阶跃信号时，输出电压的最大变化率。单位为V/

6、s。在实际工作中，输入信号的变化率一般不要大于集成运放的SR值。其他技术指标还有：最大输出电压、静态功耗及输出电阻等。5.3　集成运放的基本组成部分实质上是一个具有高放大倍数的多级直接耦合放大电路。图5.3.1　集成运算的基本组成输入级中间级输出级偏置电路一、输入级差分电路，大大减少温漂。二、中间级采用有源负载的共发射极电路，增益大。三、输出级互补对称电路，带负载能力强四、偏置电路电流源电路，为各级提供合适的静态工作点。一、镜像电流源(电流镜CurrentMirror)+VCCRIREF++VT

7、1VT2IC2IB1IB22IBIC1UBE1UBE2基准电流由于UBE1=UBE2，VT1与VT2参数基本相同，则IB1=IB2=IB；IC1=IC2=IC所以当满足>>2时，则图5.3.2优点：结构简单，有温度补偿作用缺点：1.受电源波动影响大；2.电流最低至mA级。5.3.1　偏置电路－恒流源电路向各放大级提供合适的偏置电流，确定各级静态工作点。+VCCRIREF++VT1VT2IC2IB1IB22IBIC1UBE1UBE2二、比例电流源R1R2由图可得UBE1+IE1R1=UBE2+IE

8、2R2由于UBE1UBE2，则忽略基极电流，可得两个三极管的集电极电流之比近似与发射极电阻的阻值成反比，故称为比例电流源。图5.3.3　比例电流源三、微电流源在镜像电流源的基础上接入电阻Re。+VCCRIREFVT1VT2IC22IBIC1ReRe引入Re使UBE2