集成运算放大器电路原理

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1、6.1集成运放电路特点1.高增益直接耦合放大器2.尽量用有源器件代替无源元件3.利用对称结构改善电路性能现代集成电路是将”设计”与”代工”分离,“无生产线”的集成电路设计公司可独立生存.6.2电流源电路1.单管电流源电路晶体管实现恒流特性是有条件的，即晶体管必须工作在放大状态。这对虽有的晶体管电流都适用。2.镜像电流源小时,误差大增加射随器(V5),以减小误差的多路镜像电流源多集电极晶体管镜像电流源3.比例电流源4.微电流电流源5.威尔逊电流源—负反馈型电流源所以反馈型电流源：串接电流源6.有源负载共射极放大器有源负载有源负载＋倒相6.3差动放大器6.3.1直接耦合放

2、大器的”零点漂移”积累现象6.3.2差动放大器的工作原理及性能分析一.直流工作点分析结构特点:结构高度对称,有两个输入端,两个输出端,令:定义：差模输入信号共模输入信号二.差模放大特性1.差模放大倍数注意信号的相位关系单端输出放大倍数双端输出放大倍数2.差模输入电阻3.差模输出电阻双端输出---单端输出---三.共模抑制特牲1.共模电压放大倍数双端输出单端输出2.共模输入电阻3.共模输出电阻双端输出---单端输出---4.共模抑制比双端输出单端输出6.3.3具有恒流源的差动放大电路1.工作点2.差模放大倍数3.共模抑制比4.差模输入电阻5.输出电阻6.3.4差动放大器

3、的传输特性目的：研究差动放大器的线性动态范围和大信号的非线性特性熟悉差模输入信号与电流分配的关系了解差动放大器传输特性的应用简化的差动放大器公式推导：可见，差动放大器线性动态范围很小超过,电路进入限幅状态，产生严重的非线性失真。iC1,iC2IiC2iC1iC1iC26UT4UT2UT02UT4UT6UTuidQI2传输特性iC1,iC2IiC2iC1iC1iC26UT4UT2UT02UT4UT6UTuidQI2可见，增益AU正比于恒流源电流I。那么，改变I就可以控制增益。如果使I受到另外一个信号ub的控制，那么就可以实现信号的相乘。即，扩大线性动态范围的方法——加射

4、极负反馈电阻增益的自动控制——应用：小信号的线性放大—应用：利用差分放大器的传输特性可以实现信号的相乘运算——信号的变换——将三角波变成正弦波、方波信号的整形——将不规则的输入波形整形为矩形波电压比较器高速电流开关一一ECL逻辑电路只要I不太大，就可保证晶体管在电流最大时不饱和，所以开关速度很快。6.4集成运算放大器的输出级电路NPN与PNP管组成互补对称跟随器,输出电阻小,带负载能力强.NPNPNP发射结零偏置,存在交越失真.为了克服交越失真,要加偏置电路MNM点与N点直流电压差1.4伏,交流电压可视为相等.A.B两点交流电位也可枧为相同6.5集成运放芯片电路举例-

5、--F007(LM741)6.6MOS集成运算放大器一.MOS电流源二.CMOS共源放大器三.CMOS差动放大器四.CMOS运放举例三.CMOS差动放大器6.7集成运算放大器的主要性能指标一、输入失调电压UIO和输入失调电流IIO输入失调主要反映运放输入级差动电路的对称性。欲使静态时输出端为零电位，运放两输入端之间必须外加的直流补偿电压，称为输入失调电压，用UIO表示；必须外加的直流补偿电流，称为输入失调电流，用IIO表示。二、失调的温漂在规定的工作温度范围内，UIO随温度的平均变化率称为输入失调电压温漂，以dUIO/dT表示。在规定的工作温度范围内，IIO随温度的平

6、均变化率称为输入失调电流温漂，以dIIO/dT表示。三、输入偏置电流IIB静态时，输入级两差放管基极电流IB1,IB2的平均值，即四、开环差模电压放大倍数Aud无反馈情况下，运放输出电压与输入差模电压之比；五、共模抑制比KCMR输入差模电压放大倍数与共模放大倍数之比的绝对值；六、差模输入电阻Rid运放两个差动输入端之间的等效动态电阻；七、共模输入电阻Ric运放两个输入端对地之间的等效动态电阻；八、输出电阻Ro从运放输出端和地之间看进去的动态电阻；九、输入电压范围Udm当加在运放两个输入端之间的电压差超过某一数值时，输入级的某一侧晶体管将出现发射结反向击穿而不能工作，则

7、输入端之间能承受的最大电压差，称为最大差模输入电压。当运放输入端所加共模电压超过某一数值时，使放大器不能正常工作，此最大电压值称为最大共模输入电压，Ucm十、带宽运放开环电压增益下降到直流增益的0.707倍（－3dB）时所对应的频带宽度，称为运放的－3dB带宽，BW表示；运放开环电压增益下降到1时的频带宽度：单位增益带宽BWG十一、转换速率(压摆率)SR反映运放对高速变化的输入信号的响应情况。运放在额定输出电压下，输出电压的最大变化率，即十二、静态功耗Pc当输入信号为零时，运放消耗的总功率，静态功率十三、电源电压抑制比PSRR电源电压的改变将引起失调