模拟集成电路的应用

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1、课题1模拟集成电路的应用任务5汽车倒车警示电路5.1任务目标知道集成运放的基本组成及主要参数的意义。知道模拟集成电路的功能及运用。能使用模拟集成电路设计倒车警示电路。能运用模拟集成电路进行实际应用电路的安装与调试。5.2知识积累5.2.1差分放大器1．基本形式图5-1基本差动电路VT1、VT2是特性相同的晶体管，电路对称，参数也对称。如：UBE1=UBE2，Rc1=Rc2=Rc，Rb1=Rb2=Rb，1=2=。2．工作原理（1）静态分析IC1=IC2=ICIE（5-1）UC1=UC2=UCCICRc（5-

2、2）IB1=IB2=IC/=IB=I/2（2）差模输入图5-2差模输入差动放大电路（3）共模输入图5-3共模输入差动放大电路（4）共模抑制比KCMR3．抑制零点漂移的原理在差分电路中，无论是温度的变化，还是电流源的波动都会引起两个三极管的ic及uc的变化。这个效果相当于在两个输入端加入了共模信号，在理想情况下，uo不变，从而抑制了零点漂移。差模输入信号尽可能大的放大倍数；共模输入信号尽量地加以抑制，不予放大传送。4．差动放大器的输入/输出方式（1）双端输入双端输出电路图5-4双端输入双端输出电路图5-5双端输入

3、单端输出电路图5-6双端共模输入单端输出电路图5-7双端输入单端输出共模等效电路图5-8单端输入双端输出电路（3）单端输入双端输出电路差模电压放大倍数：共模电压放大倍数：AuC=0差模输入电阻：Rid=2（Rb+rbe）输出电阻：Ro=2Rc图5-9单端输入单端输出电路差模电压放大倍数：差模输入电阻：Rid=2（Rb+rbe）输出电阻：Ro=Rc共模电压放大倍数：（4）单端输入单端输出电路5.2.2集成运算放大器1．集成运算放大器的特点（1）元器件参数的一致性和对称性好；（2）电阻的阻值受到限制，大电阻常用三极管恒

4、流源代替，电位器需外接；（3）电容的容量受到限制，电感不能集成，故大电容、电感和变压器均需外接；（4）二极管多用三极管的发射结代替。2．集成运算放大器基本构成图5-10模拟集成运算放大器方框图图5-11运放的符号图5-12运放的新国标符号3．主要参数（1）输入失调电压UIO——输入失调电压；Uoo——输入为零时的输出电压值；Aod——运算放大器的开环电压放大倍数。（2）输入失调电流IIO（3）开环差模放大倍数Aod（dB）（4）共模抑制比KCMR（5）共模输入电压范围UICM（6）最大输出电压UOPP4．集成运算放

5、大器的理想特性（1）理想运算放大器的条件①开环差模电压放大倍数。②开环输入电阻。③开环输出电阻。④共模抑制比。图5-13理想运算放大器的电压传输特性图5-14运放的电路模型（2）运放电压传输特性uo=f(ui)（3）理想运放工作在线性区的特点①虚短：工作在线性区的理想运放的输入端电压近似为零，也就是说，输入端在分析时可以看成是短接的，这就是所谓的“虚短”。在分析计算中，运放的同相端与反相端等电位。差模输入电压约等于0，即u+=u–，称“虚短”②虚断：输入电流约等于0，即i+=i–0，称“虚断”。③虚地：当运放的同

6、相端（或反相端）接地时，运放的另一端也相当于接地，我们称其为“虚地”。（4）理想运放工作在饱和区的特点①输出只有两种可能——+Uo(sat)或Uo(sat)。当u+>u–时，uo=+Uo(sat)；当u+

7、相比例运算电路同相比例运算电路，电压串联负反馈，输入端虚短、虚断，即u=u+=uiR2=R1/RF图5-16同相比例运算电路（4）电压跟随器当R1→∞时，uo=ui，即得到电压跟随器图5-16同相比例运算电路（5）加法器由于“虚短”，对节点1列写节点方程（KCL方程），有该电路正是一个由运放构成的反相加法器。图5-17加法器电路由于“虚断”，则节点1的电位为零。列写方程：图5-18减法器电路（6）减法器如R1=R2=R3=RF，则（7）积分器图5-19积分器电路图5-20微分器电路（8）微分器5.2.3集成功率放

8、大器1．低频功率放大器的基本要求（1）具有足够大的输出功率。（2）效率要高。（3）非线性失真要小。（4）散热性能好。2．低频功率放大器的分类（1）以晶体管的静态工作点位置分类图5-21功率放大器的3种工作状态（2）以功率放大器输出端特点分类①有输出变压器功放电路。②无输出变压器功放电路（又称OTL功放电路）。③无输出电容器功放电路（又称OCL功放电路）。④桥