第五章 集成运算放大电路ppt课件.ppt

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1、第一节集成放大电路的特点集成电路的发展集成电路的分类集成放大电路的主要特点下页总目录一、集成电路的发展下页集成电路简称IC(IntegratedCircuit)，是20世纪60年代初期发展起来的一种半导体器件，它是在半导体制造工艺基础上，将各种元器件和连线等集成在一片硅片上而制成的，因此密度高、引线短、外部接线大为减少，提高了电子设备的可靠性和灵活性，同时降低了成本，为电子技术的应用开辟了一个新的时代。上页首页人们经常以电子器件每一次重大变革作为衡量电子技术发展的标志。将1904年出现的电真空器件

2、称为第一代，1948年出现的半导体器件称为第二代，1959年出现的集成电路称为第三代，1974年出现的大规模集成电路称为第四代。随着集成工艺的发展，电子技术已经日益广泛地应用于人类社会的各个方面。下页上页首页二、集成电路的分类下页上页1.按功能的不同可分为数字集成电路（输入量和输出量为高、低两种电平且具有一定逻辑关系的电路），模拟集成电路（数字集成电路以外的集成电路统称为模拟集成电路）。2.按模拟集成电路的类型可分为集成运算放大器、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

3、法器、集成稳压器、集成数模和模数转换器以及锁相环等。3.按构成有源器件的类型可分为双极型和单极型。首页三、集成电路的特点参数精度不高，受温度影响较大，但对称性好。电阻值范围有一定局限性，一般在几十欧到几十千欧之间。常用三极管代替电阻，尤其是大电阻。集成电路工艺不适于制造几十皮法以上的电容器，放大级之间通常采用直接耦合方式。一般情况下，PNP管只能做成横向的，β值较小（β≤10）。上页首页集成电路的外形图5.1.1　集成电路的外形(a)双列直插式(b)圆壳式(c)扁平式第二节集成运放的主要技术指标集

4、成运放的符号集成运放的技术指标下页总目录一、集成运放的符号A+-U-U+Uo下页下页由于集成运放的输入级通常由差分放大电路组成，因此一般具有两个输入端和一个输出端。反相输入端输入信号与输出信号的相位相反同相输入端输入信号与输出信号的相位相同输出端开环放大倍数上页首页二、集成运放的主要技术指标1.开环差模电压增益Aod它的定义是Aod=20lgΔUoΔU--ΔU+下页下页Aod是指运放无外加反馈情况下的直流差模增益，一般用对数表示，单位为分贝。Aod是决定运放精度的重要因素，理想情况下希望Aod为无

5、穷大。实际集成运放一般Aod为100dB左右，高质量的集成运放Aod可达140dB以上。上页首页2.输入失调电压UIo3.输入失调电压温漂αUIOdUIodT它的定义是αUIO=下页下页UIo的定义是，为了使输出电压为零，在输入端所需要加的补偿电压。其数值表征了输入级差分对管UBE失配的程度，在一定程度上也反映温漂的大小。一般运放UIo的值为1~10mV，高质量的在1mV以下。表示失调电压在规定工作范围内的温度系数，是衡量运放温漂的重要指标。上页首页4.输入失调电流IIO5.输入失调电流温漂αII

6、O即IIO=IB1-IB2dIIodTαIIO的定义是αIIO=下页上页IIO的定义是当输出电压等于零时，两个输入端偏置电流之差，用以描述差分对管输入电流的不对称情况，一般运放为几十至一百纳安，高质量的低于1nA。代表输入失调电流的温度系数。一般为每度几纳安，高质量的只有每度几十皮安。首页6.输入偏置电流IIB即IIB=IB1+IB212下页上页IIB是衡量差分对管输入电流绝对值大小的指标，它的值主要决定于集成运放输入级的静态集电极电流及输入级放大管的值。一般集成运放的输入偏置电流愈大，其失调电流

7、愈大。IIB的定义是当输入电压等于零时，两个输入端偏置电流的平均值，首页7.差模输入电阻rid8.共模抑制比KCMR9.最大共模输入电压UIcmΔUIdrid的定义是rid=ΔIId集成运放输入端所能承受的最大共模电压。它的定义是KCMR=20lgAodAcd下页上页用以衡量集成运放向信号源索取电流的大小。用以衡量集成运放抑制温漂的能力。首页10.最大差模输入电压UIdm11.-3dB带宽fH12.单位增益带宽BWG13.转换速率SR集成运放反相输入端与同相输入端之间能够承受的最大电压。Aod下降

8、3dB时的频率。上页Aod降至0dB时的频率。在额定负载条件下，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/μs。首页第三节集成运放的基本组成部分偏置电路差分放大输入级中间级输出级下页总目录向各放大级提供合适的偏置电流克服零点漂移提供负载所需功率及效率提供电压放大倍数集成运放的基本组成部分输入级中间级输出级偏置电路集成运放的基本组成下页上页首页IB2IB1VT1VT2UBE2UBE1+--+R+VCC一、偏置电路1.镜像电流源VCC-UBE1RIC2≈IREF=VC