集成电路课件.ppt

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1、第3章集成电路与运算放大器是一种高放大倍数、高输入电阻、低输出电阻直接耦合的放大电路集成运算放大器：3.1.2集成运算放大器的组成、框图以及符号1、集成电路运算放大器的基本构成电路方框图输出级主要提高带负载能力，给出足够的输出电流io，输出阻抗Ro小。封装形式：金属圆帽封装、双列直插封装、贴片SOP封装2、集成运放的引出脚及表示符号在输入端加上一定极性的信号，如果所得到的输出信号极性与其相同，则该输入端称为同相输入端同相输入端:在输入端加上一定极性的信号，如果所得到的输出信号的极性与其相反，则该输入端称为反相输入端反相输入端:运放的特点：理想运放：集成度高：各元器件采用相

2、同工艺在同一块硅片上形成的；温度特性好：同类元器件之间性能参数的相对误差小，温度特性比较一致；对称性好；寄生参量影响严重；难以制造电感、变压器等元件。集成运放的其他特点：集成运放使用注意事项1.查阅手册了解引脚的排列及功能；2.检查接线有否错误或虚连，输出端不能与地、电源短路；3.输入信号应远小于UIDM和UICM，以防阻塞或损坏器件；4.电源不能接反或过高，拔器件时必须断电；5.输入端外接直流电阻要相等，小信号高精度直流放大需调零。直接耦合放大电路:无电容、变压器，可放大直流信号3.2集成运算放大器的输入级零点漂移——输入短路时，输出仍有缓慢变化的电压产生。主要原因：

3、温度变化引起，也称温漂。直接耦合放大电路的零点漂移温漂指标：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。电源电压波动也是原因之一思考题答：A1不可以，A2可以例如假设第一级是关键！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3.2.1差分放大电路的工作原理双电源差分放大电路1.差分放大器的基本信号输入信号分别为一对大小相等，极性相反的输入电压1）差模输入信号2）共模输入信号输入信号分别为一对大小相等，极性相同的输入电压为任意信号，它们既不是差模信号，也不是共模信号。实际输入信号电压差分功能：实

4、现2个信号相减差动放大器的两个输出端，输出一对大小相等，极性相反的输出信号3）差模输出信号4）共模输出信号可以分解为差模输出信号和共模输出信号的代数和。实际输出信号差分放大电路仅对差模信号具有放大能力，对共模信号不予放大。差分的基本概念差模与共模差模信号共模信号总输出电压差模电压增益共模电压增益共模抑制比反映抑制零漂能力基本差分式放大电路电路组成及工作原理组成特点静态分析动态分析（定性）输入差模信号输入共模信号抑制零点漂移原理主要指标分析计算动态分析思路双端输入差模增益共模增益共模抑制比输入、输出电阻单端输入带恒流源的差分电路几种接法性能对比2.差分放大电路的工作原理(1

5、)静态分析电路对称T放大实现：0输入0输出(2)动态分析—输入差模信号Re相当于短路交流通路大小相等，方向相反动态分析—输入共模信号Re相当于2Re共模分析——对共模信号的抑制能力大小相等，方向也相同3）差动放大器对共模信号的抑制作用利用电路的对称性抑制温漂（共模信号）利用Re负反馈作用抑制温漂电源通过Re对共模输出信号起了负反馈的作用，发射极的交流等效电阻为2Re，交流等效电阻越大，负反馈作用越强，集电极的电流的变化就越小3.2.2差分放大电路的基本性能分析动态分析思路（1）小信号等效电路法（2）运用叠加原理（4）四种接法分析思路：叠加定理1.双端输入、双端输出（

6、双----双）2.双端输入、单端输出（双----单）3.单端输入、双端输出（单----双）4.单端输入、单端输出（单----单）差模电压放大倍数差模输入电阻输出电阻主要讨论的问题：差分放大电路的四种差模工作状态:差放的工作状态1.差模放大器等效电路与半电路分析法1）双端输入的等效电路及分析方法适用于双入/双出，输入、输出均不接地的情况小信号等效电路电路变换拆开、转换为单边电路双入双出双入单出(2)差模放大器的差模性能分析①差模增益——双端输入双入双出Re短路、RL各分一半双入单出Re短路、RL由T2(或T1）单独负担适用于将差分信号转换为单端输出的信号双端输入单端输出因

7、只利用了一个集电极输出的变化量，所以它的差模电压放大倍数是双端输出的二分之一。②共模增益——双端输入输入纯共模信号电路变换拆开、转换为单边电路双入双出共模增益双入单出RL由T1单独负担③共模抑制比——双端输入双入双出双入单出公共电阻ReKCMR抑制零漂能力增强增大Re是改善共模抑制比的基本措施双端输入时信号等效电路分析2）单端输入的等效电路及分析方法将单端信号转换成双端差分信号。单端输入信号转换双端输入指标计算与双端输入相同！单端输入单端输出通过从T1或T2的集电极输出，可以得到输出与输入之间