模拟电子线路第6章集成电路运算放大器

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1、6.2集成电路中的电流源6.3差分式放大电路6.1集成电路运算放大器概述6.4集成电路运算放大器的主要参数6集成电路运算放大器*6.5专用型集成电路运算放大器*6.6放大电路中的噪声与干扰集成电路:将整个电路的各个元件做在同一个半导体基片上。集成电路的优点：工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。集成电路的分类：模拟集成电路、数字集成电路；小、中、大、超大规模集成电路；6.1集成运算放大器概述集成电路内部结构的特点1.电路元件制作在一个芯片上，元件参数偏差方向一致，温度均一性好。2.电阻元件由硅半导体构成，范围在几十到20千欧，精度低。高阻

2、值电阻用三极管有源元件代替或外接。3.几十pF以下的小电容用PN结的结电容构成、大电容要外接。4.二极管一般用三极管的发射结构成。运算放大器的方框图输入级输出级中间级偏置电路输入端输出端对输入级的要求：尽量减小零点漂移,尽量提高KCMRR,输入阻抗ri尽可能大。对中间级的要求：足够大的电压放大倍数。对输出级的要求：主要提高带负载能力，给出足够的输出电流io。即输出阻抗ro小。通用型集成电路运算放大器end简化电路ri大:几十k几百k运放的特点：KCMRR很大ro小：几十几百Ao很大:104107理想运放：riKCMMRRro0

3、Ao运放符号：＋－u－u+uo－＋＋u－u+uoAo国际符号国内符号6.2集成电路中的恒流源镜像电流源多路电流源电流源作有源负载微电流源电流源的要求：有足够大的动态内阻；对温度的敏感度极低；能对抗电源电压或其他外因的变化。归纳起来就是电流源电路应具有不受外界因素影响的恒流特性。而且可用它取代电阻作为放大器的负载，是集成运放中应用最广泛的单元电路之一。电流源电路不仅可用作各种放大电路的恒流偏置(为放大电路提供稳定的偏置电流)，电流源种类很多，但有一个共同的特点即直流等效电阻小，交流等效电阻很大，且具有良好的恒流特性。（电流源的恒流特性决

4、定于电流源输出电阻的大小，输出电阻越大，恒流效果越好）1.镜像电流源恒流特性IC2看作IREF的镜像。越大，集电极电流与基准电流的偏差越小。例，=100时，两者的偏差为2%由图可知，1.镜像电流源交流电阻（可由小信号等效电路计算）由于T2的集电极电流基本不变。所以交流量一般Ro在几百千欧以上1.镜像电流源精度更高的镜像电流源由于增加了T3，减小IB对IREF的分流，提高了IC2与IREF互成镜像的精度。2.微电流源由于很小，所以IC2也很小3.多路电流源4.电流源作有源负载共射电路的电压增益为：对于此电路Rc就是镜像电流源的交流电阻，因此增益为比

5、用电阻Rc作负载时提高了。end放大管镜像电流源镜像电流源镜像电流源定性分析电路,说明T1,T2在电路中的作用.例题6.3差分式放大电路直接耦合放大电路零点漂移电路组成及工作原理抑制零点漂移原理6.3.1概述6.3.2基本差分式放大电路6.3.3FET差分式放大电路6.3.4差分式放大电路的传输特性差分式放大电路中的一般概念主要指标计算几种方式指标比较6.3.1概述1.直接耦合放大电路既可放大直流信号，也可放大交流信号2.直接耦合放大电路存在的问题a.零点漂移：主要原因：温漂指标：鉴于集成工艺难以制作电感和较大的电容，集成运算放大器都

6、要采用直接耦合方式温度变化引起，也称温漂（电源电压波动也是原因之一）输入短路时，输出仍有缓慢变化的电压产生。温度每升高1度时，输出漂移电压按电压增益折算到输入端的等效输入漂移电压值。b.前后级Q点相互影响例如若第一级漂了100uV，则输出漂移10mV。若第二级也漂了100uV，则输出漂移1V+10mV。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调制解调方式。如“斩波稳零放大器”采用差分式放大电路漂了100uV漂移10mV+100uV漂移1V+10mV漂移1V+10mV共模抑制比反映差放抑制共模信号的能力4.差分式放大电路中的一般概念

7、根据上面两式有差分式放大电路输入输出结构示意图+-vi1+-vi2+-vo1差放vo2+-+-vid+-vo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差模信号输出共模信号输出KCMR(dB)=(分贝)6.3.2基本差分式放大电路1.电路组成及工作原理静态对称性结构、恒流源式（或电阻式）长尾双端输出电压单端输出电压uo1=uo2=UC1=UC2动态1.电路组成及工作原理差模输入信号：ui1=-ui2=ud(较大)设uC1=UC1+uC1,uC2=UC2+uC2差模电压放大倍数：长尾的电流、电压增量为零，即长尾对差模信号短路。因ui1=-u

8、i2，uC1=-uC2uo=uC1-uC2=uC1-uC2=2uC1大小相等，极性相反共模输入信号：ui1=