集成运算放大器1

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1、第3章集成运算放大器3.1恒流源电路3.1.1晶体管恒流源3.1.2镜像电流源3.1.3有缘负载放大器3.2差动放大电路3.3.1运算放大器组成3.3.2互补对称功放电路3.3.3复合管3.3集成运算放大器简介3.3.4简单运算放大器5.4集成运算放大器的类型和型号命名方法5.4.1集成运算放大器的类型5.4.2集成运算放大器的型号命名方法5.5集成运算放大器的主要性能参数5.6.1理想运算放大器的主要技术指标5.6.2理想运算放大器在线性时的特性5.6.3理想运算放大器在非线性时的特性5.6理想运算放大器本章重点:1.集成运算放大器的组成5.理想运算

2、放大器的特性2.差动放大器的工作原理3.恒流源电路的工作原理4.集成运算放大器的类型及参数本章难点:差动放大器的各种电路形式和工作参数的分析本章主要介绍集成运算放大器的基本知识，首先介绍集成运算放大器的基本电路，集成运算放大器的基本组成，在此基础上介绍简单的集成运算放大器电路，以及集成运算放大器的分类，运算放大器的主要参数，最后提出理想运算放大器的概念和特点。3.1恒流源电路恒流源电路为放大电路提供稳定的偏置电流，同时能作为放大电路的负载。本节主要介绍常用的恒流源电路。3.1.1晶体管恒流源图3-1恒流源电路该电路为具有分压式电压负反馈偏置的共射极电路

3、，三极管处于放大状态，通过三极管输出曲线可知，三极管工作在放大区，其输出曲线近似平行于横轴，即Ib恒定时，Ic近似不变，其集射间的动态电阻rce很大。因此该电路可以作为输出恒定电流的电流源来使用，用如图(b)中的符号所示。如图(c)所示为二极管温度补偿恒流源电路。二极管D与三极管的发射结有相同的温度系数，当温度发生变化时，VD等比同步补偿VBE的变化，使Io更加稳定。基准电流：无论T2的负载如何变化，IC2的电流值将保持不变。因为：所以：3.1.2镜像电流源微电流源（1）电流小（因为△UBE小）。微电流源的特点：（2）电流稳定（电流负反馈）多路电流源3

4、.1.3有源负载放大器有源负载放大器是指在集成运算反照中用恒流源代替负载电阻组成有源负载从而形成的放大器。图示为有源负载单管共射放大电路。图中T3是放大管，T2是有源负载，T2与T1组成镜像电流源，作为T3的偏置电路。由于Ic2=I保持恒定，T2的集电极电阻rce2很大，因此该放大器可取得较高的电压增益。有源负载共射放大器集成运算放大器——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。（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

5、阻。需要大电阻时，往往使用有源负载。（4）只能制作几十pF以下的小电容。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。（5）不能制造电感，如需电感，也只能外接。什么是集成运算放大器？3.2差动放大电路直耦放大电路的特殊问题——零点漂移零漂现象：产生零漂的原因：零漂的衡量方法：由温度变化引起的。当温度变化使第一级放大器的静态工作点发生微小变化时，这种变化量会被后面的电路逐级放大，最终在输出端产生较大的电压漂移。因而零点漂移也叫温漂。输入ui=0时，，输出有缓慢变化的电压产生。将输出漂移电压按电压增益折算到输入端计算。例如若输出有1V的漂移电压

6、。则等效输入有100uV的漂移电压假设第一级是关键3.减小零漂的措施用非线性元件进行温度补偿采用差动放大电路等效100uV漂移1V3.2差动放大电路1.结构:对称性结构即：1=2=UBE1=UBE2=UBErbe1=rbe2=rbeRC1=RC2=RCRb1=Rb2=Rb差动放大电路又称差分放大电路，它的输出电压与两个输入电压之差成正比。它能较好地克服直接耦合放大器的零点漂移问题，是集成运算放大器的基本组成单元。差模信号：共模信号：差模电压增益：共模电压增益：总输出电压：3.共模抑制比2.差模信号和共模信号及电压放大倍数３.恒流源差动放大电路加大

7、Re，可以提高共模抑制比。为此可用恒流源T3来代替Re。等效很大的交流电阻，直流电阻并不大。恒流源使共模放大倍数减小，而不影响差模放大倍数，从而增加共模抑制比。恒流源的作用根据共模抑制比公式：恒流源差动放大电路的计算：静态工作点：动态：恒流源等效电阻：ui1=ui2=uic，uid=0。设ui1，ui2uo1，uo2。因ui1=ui2，uo1=uo2uo=0(理想化)。共模电压放大倍数4.差动放大器输入、输出方式的接法（1）双端输入双端输出差模电压放大倍数共模电压放大倍数差模输入电阻输出电阻（2）双端输入单端输出这种方式适用于将差分信号转

8、换为单端输出的信号。差模电压放大倍数差模输入电阻输出电阻共模电压放大倍数ui1=ui2=uic