集成运放的结构、工作原理和主要参数

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1、7-1集成运放的特点和电路结构7-2集成运放的特性参数7-3理想的集成运放第七章集成运算放大器7-4集成运放的线性应用7-5集成运放的非线性应用集成运算放大器，简称集成运放，是一个高性能的直接耦合多级放大电路，因首先用于运放，故而得名。1、采用直接耦合方式，充分利用管子性能良好的一致性，采用差分放大电路和电流源电路。通用型集成运放：单运放LM741；四运放LM324专用型集成运放：高精度型：AD797§7-1集成运放的特点和电路结构2、用有源器件代替无源元件，如用晶体管代替占面积大的大电阻，三极管当二极管用等。3、利用纵向NP

2、N管β值较大、横向PNP管的耐压比较高的特点，接成复合管的组态，形成性能优良的各种放大电路。一、集成运放的特点集成运放的分类：4、体积小、可靠性高、功耗低、成本低、使用方便。二、集成运放的一般构成（通用型）偏置电路：由恒流源电路组成，向各放大级提供合适的偏置电流；输入级：大多采用差动放大电路，要求输入电阻大，共模抑制比高，耐压高；中间级：输出级：主放大器，多采用共射放大电路，要求有足够大的放大能力；一般为互补推挽功率放大器，要求输出电阻小，输出电压尽可能大，通常含有保护电路。输入级中间级输出级偏置电路u+u-uO三、集成运放的符

3、号和封装若将集成运放看成一个黑盒子，则可等效为一个双端输入单端输出的高性能差分放大电路。输入级中间级输出级偏置电路u+u-uO1、电路符号+-u+u-uOA同相输入端反相输入端同相输入端：信号从该端输入时，输出与输入同相。反相输入端：信号从该端输入时，输出与输入反相。+-u+u-uOA2、封装①金属圆壳式；②双列直插式；③扁平式四、通用型集成运放LM741对于集成运放电路，应首先找出偏置电路，然后根据信号流通顺序，将其分为输入级、中间级和输出级。四、通用型集成运放LM741双入单出的共集-共基差分放大电路复合管为放大管、恒流源作负

4、载的共射放大电路用UBE倍增电路消除交越失真的互补推挽输出级四、通用型集成运放LM741T1~T6组成差分式放大电路；T1、T3和T2、T4组成复合差分电路；①采用共集形式可以提高输入阻抗，共基形式频带宽；②T3、T4为横向PNP管，耐压高，因此允许的共模输入电压大；③T5、T6、T7组成精密镜像电流源作为T3、T4的有源负载，能有效地提高共模抑制比；④Rp为外接的调零电位器，通过调节Rp可以保证静态时输出为零。四、通用型集成运放LM741T16~T17组成复合管共射放大电路，T13B作为有源负载，交流电阻很大，所以本级可以获得很

5、高的电压增益，同时具有较高的输入电阻。电容CC用于相位补偿（密勒）补偿，避免电路产生自激振荡。四、通用型集成运放LM741①T14~T20组成互补推挽输出电路。②T19作二极管用，与T14、R8组成UBE倍增电路，使电路工作在甲乙类状态，消除交越失真。③T24为射极跟随器，起隔离作用，减小输出级对中间级的负载影响。四、通用型集成运放LM741①正常工作时，T15、T21处于截止状态。当电流过大时，R9、R10的压降增大，T15、T21导通。②T15导通后，对T14的基极产生分流作用，限制T14的电流，保护T14。③T21导通后，使

6、T23、T22导通，使T16的基极电位降低，使T24的基极电位升高，导致T20趋于截止，因而限制T20的电流，保护T20。1、开环差模电压增益AOd集成运放在无外加反馈情况下的差模电压增益。+-u+u-uOAOd越大越好，一般在70~120dB范围内。2、差模输入电阻ridrid：几兆欧；若以场效应管作为输入级可达106M3、输出电阻rO集成运放输出端的对地等效电阻,反映了集成运放的带负载能力。rO：100~1000欧姆§7-2集成运放的主要技术参数4、共模抑制比KCMR开环差模电压增益与开环共模电压增益之比。KCMR越大越好，

7、一般在80~160dB范围内。5、-3dB带宽BWAOd由直流增益下降3dB时所对应的信号频率。6、单位增益带宽BGAOd下降到1（0dB）时对应的频率。BW：几Hz~几千Hz；BG：0.4~5MHz；§7-2集成运放的主要技术参数7、输入失调电压UI0及其温漂UI0静态时为使输出电压为0，需要在输入端所加的补偿电压，其值表征了运放输入级的对称性，在一定程度上也反映了温漂的大小。输入失调电压UI0的温度变化率。UI0：1~10mV；UI0：5~10V/ºC；8、最大共模输入电压UICm表示集成运放所能承受的最大共模电压。若超

8、过此值，运放的共模抑制比将显著恶化。9、最大差模输入电压UIdm表示集成运放两输入端之间所能承受的最大电压。若超过此值，运放输入级中差分对管中的一个管子的发射结可能被反向击穿。§7-2集成运放的主要技术参数10、输入偏置电流IIB输出电压为0时，两