第十六章 基本运算电路(1)

《第十六章 基本运算电路(1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第17章运算放大器1第17章运算放大器3.运放工作在线性区时的特点4.信号的运算电路5.有源滤波器2.集成运放的基本特性1.集成运放的内部结构及特点2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；集成运放的内部结构及特点3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。高阻值电阻用三极管有源元件代替或外

2、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。4一、集成运放的典型结构集成运放的典型电路通常有三级放大电路组成5输入级：—差分放大（差动放大器）电路该级要求有低温漂，高共模抑制比和高输入电阻特性。6中间放大级：主要进行电压放大，要求它的电压放大倍数高，一般由共发射极放大电路构成。7输出级—采用互补对称式射极跟随器结构输出级要求能驱动较大的负载，有一定的输出电流和输出电压，因此，对该级要求其输出电阻低。8二、集成运放的主要特点2﹒应用集成运算放大器时，需要知道几个管脚的用途以及放大器的主要参数

3、。1﹒在理想条件下，集成运算放大器可以看成一个电压控制电压源来等效（VCVS）。9运算放大器外形图10运算放大器外形图11-UEE+UCCu+uou–反相输入端同相输入端T3T4T5T1T2IS原理框图：输入级中间级输出级与uo反相与uo同相12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。集成运放的结构（1）采用四级以上的多级放大器，输入级和第二级一般采用差动放大器。（2）输入级常采用复合三极管或场

4、效应管，以减小输入电流，增加输入电阻。（3）输出级采用互补对称式射极跟随器，以进行功率放大，提高带负载的能力。13R2T3R1R3-UEE+UCCui2uoERCT1RCT2ui1T4IC=IC1+IC2=1IB+2(1+1)IB=[1+2(1+1)]IB为减小IB，提高输入电阻，T1、T2采用复合三极管=IC/IB=1+2(1+1)12ICIBIE12IC1IC2IB214-UEE+UCCERCT1RCT2T5T6RC3RE2RC4RE3T7T9T8RE4RE5T11T10RL第4级：互补对称射极跟随器差动放大

5、器第2级第1级：差动放大器第3级：单管放大器–+集成运放内部结构（举例）极性判断15ri大:几十k几百k1.运放的特点：KCMRR很大ro小：几十几百Auo很大:104107理想运放：riKCMMRRro0Ao2.运放符号：＋－u－u+uo－＋＋u－u+uoAuo国际符号国内符号集成运放的基本特性16一、开环差模电压放大倍数Aod无外加反馈回路的差模放大倍数。一般在105107之间。理想运放的Aod为。二、共模抑制比KCMMR常用分贝作单位，一般100dB以上。三、差模输入电阻ridri>1M,有的可达100M

6、以上。四、输出电阻roro=几-几十。3.集成运放的主要性能指标17五、最大共模输入电压UIcmax六、最大差模输入电压UIdmax七、-3dB带宽fH运放是直流放大器，也可放大低频信号，不适用于高频信号。还有其他一些参数。不再一一介绍。关于集成运放的应用下面分三个章节介绍。其中运放都是作为理想运放来处理。18uiuo+UOM-UOMAo越大，运放的线性范围越小，必须在输出与输入之间加负反馈才能使其工作于线性区。uiuo_++Auo例：若Ec=12V，Ao=106，则

7、ui

8、<12V时，运放处于线性区。线性放大区运放工作在线性区时的

9、特点饱和区19T3T4T5T1T2IS-UEE+UCCu+uou–20由于运放的开环放大倍数很大，输入电阻高，输出电阻小，在分析时常将其理想化，称其所谓的理想运放。理想运放的条件虚短路输出电压恒定，放大倍数与负载变化无关。带负载能力极强。虚断路运放工作在线性区的特点一、在分析信号运算电路时对运放的处理21二、分析运放组成的线性电路的基本原则虚短路虚断路放大倍数与负载无关。u+uo_++u–Ii信号的放大、运算滤波电路运放线性应用221.比例运算电路作用：将信号按比例放大。类型：同相比例放大和反相比例放大。电路结构：引入深度并联电压负反馈或串

10、联电压负反馈。这样放大倍数与运放本身无关，只与反馈系数即外部元件有关。信号的运算电路23i1=i21.放大倍数虚短路虚断路一、反相比例运算电路结构特点