运算方法放大器祥解.ppt

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1、集成运算放大器Bitsion孙冰2014-01-101集成运算放大器简介2放大电路中的反馈3信号运算电路4集成运放的使用1.1集成运算放大器的分类1.2集成运算放大器的电路组成1.3集成运算放大器的参数1.4集成运算放大器的电压传输特性1.1集成运算放大器的分类１.1.1什么是放大器•电学中能够实现信号、功率放大的器件，称为放大器，英文为amplifier。•目前所有放大器的基础放大器件是电子管和晶体管。•以放大器为核心，能够实现放大功能的电路，称为放大电路。１.1.2放大器的分类从简到繁，可将放大器分为三个级别：•晶体管：双极型，单极型(JFET,MOSFET

2、)•集成运算放大器：标准运放，全差分运放•集成功能放大器：差动放大器，仪表放大器，程控增益放大器，压控放大器以及其它特殊功能放大器等。１.1.3运算放大器•集成为一个芯片的，由晶体管组成的直接耦合型，开环多级放大电路。•开环增益很大，不能直接作为放大器，需要外部反馈网络配合。•最常见：差分输入、单端输出的标准运放。•另一种：差分输入、差分输出的全差分运放1.2集成运算放大器的电路组成１.2.1集成运算放大器的组成特点①输入级采用差分放大电路，共模抑制比和输入电阻很高。②中间级多为差分电路和高增益放大器，起电压放大作用。③输出级采用互补对称放大电路和射极输出器，r

3、o很小，带负载能力很强。④直接耦合的多级放大电路，电压放大倍数很高。简单的运算放大器电路T1、T2组成差分放大T3、T4组成复合管放大T5、T6为射极输出器T7、T8组成恒流源R7、D、T9为恒流源++-----1.2.2．集成放大器的符号国家标准符号常用符号1输入失调电压产生原因：理想的集成运放，当输入电压为零时，输出电压也应为零（不加调零装置）。但实际上它的差分输入级很难做到完全对称，通常在输入电压为零时，存在一定的输出电压。计算方法：输入电压UI=0时，输出电压UO折合到输入端的电压的负值，即1.2.3集成运算放大器的参数2输入偏置电流产生原因：BJT的集

4、成运放的两个输入端是差分对管的基极，因此两个输入端总需要一定的输入电流IBN和IBP。输入偏置电流是指集成运放输出电压为零时，两个输入端静态电流的平均值。当UO=0时，输入偏置电流IIB为越小越好双极型晶体管--有两种带有不同极性电荷的载流子参与导电3输入失调电流产生原因：如果运算放大器的输入级电路参数是完全对称的，则差分对管的偏置电流应当相等。但实际输入差分对管是不可能完全一致的，因此。它们的输入偏置电流必然会有差异。计算方法：当输出电压为零时流入放大器两输入端的静态基极电流之差，即越小越好4温度漂移1.输入失调电压温漂输入失调电压温漂UIO/T是指在规定

5、温度范围内UIO的温度系数，是衡量电路温漂的重要指标。UIO/T不能用外接调零装置的办法来补偿。输入失调电压输入失调电流温漂输入失调电流温漂IIO/T是指在规定温度范围内IIO的温度系数，也是对放大器电路漂移的量度。同样不能用外接调零装置来补偿。输入失调电流5最大差模输入电压差模输入电压是指差动放大电路的两个输入端上的两个对地的输入信号之差。最大差模输入电压Uidmax指的是集成运放的反相和同相输入端所能承受的最大电压值。超过这个电压值，运放输入级某一侧的BJT将出现发射结的反向击穿，而使运放的性能显著恶化，甚至可能造成永久性损坏。6最大共模输入电压运放

6、输入的共模输入电压超过最大共模输入电压Uicmax时的共模抑制比将显著下降。Uicmax一般指运放在作电压跟随器时，使输出电压产生1%跟随误差的共模输入电压幅值。7最大输出电流最大输出电流Iomax是指运放所能输出的正向或负向的峰值电流。通常给出输出端短路的电流。8开环差模电压增益开环差模电压增益AUO是指集成运放工作在线性区，接入规定的负载，无负反馈情况下的直流差模电压增益。其中，U-为反相输入端所加电压，U+为同向输入端所加电压。这个参数集中反映了集成运算放大器对有用信号的放大能力，这个参数越大越好。值得注意的是，AUO又是频率的函数，频率高于某一数值后，A

7、UO的数值开始下降。下图表示741型运放AUO的频率特性。9开环带宽开环带宽BW又称为–3dB带宽，是指开环差模电压增益下降3dB时对应的频率fH。741的带宽为7HZ10单位增益带宽单位增益带宽BWG对应于开环电压增益AUO频率响应曲线上其增益下降到AUO=1时的频率fT，即AUO为0dB时的信号频率fT，是集成运放的重要参数。741型运放的AUO＝2105时，它的fT＝AUOfH＝2105×7Hz＝1.4MHz。11转换速率转换速率SR是指放大电路在闭环状态下，输入为大信号（例如阶跃信号）时，放大电路输出电压对时间的最大变化速率，即集成运放的频率响应和瞬

8、态响应在大信号时与小信号