模拟电子技术 华成英 童诗白4集成运算放大电路课件.ppt

《模拟电子技术 华成英 童诗白4集成运算放大电路课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章集成运算放大电路集成电路: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；4.1集成运放的内部结构及特点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

2、成。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

3、带负载的能力。R2T3R1R3-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IC1IC2IB2-UEE+UCCERCT1RCT2T5T6RC3RE2RC4RE3T7T9T8RE4RE5T11T10RL第4级：互补对称射极跟随器差动放大器第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

4、判断ri大:几十k几百k运放的特点：KCMRR很大ro小：几十几百Ao很大:104107理想运放：riKCMMRRro0Ao运放符号：＋－u－u+uo－＋＋u－u+uoAo国际符号国内符号4.2集成运放的主要性能指标一、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以上。四、输出电阻roro=几-几十。五、最大共模输

5、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。还有其他一些反映运放对成性、零漂等的参数。不再一一介绍。关于集成运放的应用在后面章节介绍。其中运放都是作为理想运放来处理。4.3理想集成运算放大器运放的特点：Ri大:几十k几百kKCMR很大Ro小：几十几百Ao很大:104107理想运放：RiKCMRRo0Ao运放符号：＋－u－u+uo－＋＋u－u+uoAo国际符号国内符号+UOPP-UOPPAo越大，运放的线性范围

6、越小，必须在输出与输入之间加负反馈才能使其扩大输入信号的线性范围。uiuo_++Ao运放工作在线性区时的特点例：若UOPP=12V，Ao=106，则

7、ui

8、<12V时，运放处于线性区。线性放大区u+-u-uo理想运放在线性区的两个重要特点：虚短路虚断路放大倍数与负载无关。分析多个运放级联组合的线性电路时可以分别对每个运放进行。4.4集成电路运算放大器中的电流源一、电流源电路的特点：这是输出电流恒定的电路。它具有很高的输出电阻。1、BJT、FET工作在放大状态时，其输出电流都是具有恒流特性的受控电流源；由它们都可构

9、成电流源电路。2、在模拟集成电路中，常用的电流源电路有：镜象电流源、微电流源、多路电流源等3、电流源电路一般都加有电流负反馈，4、电流源电路一般都利用PN结的温度特性，对电流源电路进行温度补偿，以减小温度对电流的影响。电流源概述电流源概述2、作各种放大器的有源负载，以提高增益、增大动态范围。二、电流源电路的用途：1、给直接耦合放大器的各级电路提供直流偏置电流，以获得极其稳定的Q点。3、由电流源给电容充电，可获得随时间线性增长的电压输出。4、电流源还可单独制成稳流电源使用。集成电路电流源一、镜象电流源三极管T1、T2匹

10、配，则,BE2BE1BE21VVV====bbb镜象电流源其中：基准电流是稳定的，故输出电流也是稳定的。二、微电流源微电流源电路,接入Re2电阻得到一个比基准电流小许多倍的微电流源，适用微功耗的集成电路和集成放大器的前置级中。微电流源IC2远小于IREF,当R取几k时，IREF为mA量级，而IC2可降至A量级的微电流源。且IC2的稳定性也比