第6章模拟集成电路及其应用ppt课件.ppt

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1、第六章：模拟集成电路及其应用北京邮电大学电信院电路与系统中心Gdeng263内容提要内容提要介绍集成运算放大器的组成、工作原理、主要性能指标、特性参数介绍集成运放的基本应用电路及分析方法集成运放的模拟运算电路电压比较器简单介绍模拟乘法器及其应用集成运算放大器的特点第一节：集成运算放大器的组成及基本特性集成运算放大器(OperationalAmplifier)，简称集成运放，是由多级直接耦合放大电路组成的高增益模拟集成电路特点：增益高输入电阻大、输出电阻低共模抑制比高失调与漂移小输入电压为零时输出电压也为零适用于正、负两种极性的输入和输出信号集

2、成运算放大器的组成第一节：集成运算放大器的组成及基本特性uA741的原理电路-总图第一节：集成运算放大器的组成及基本特性uA741的原理电路-输入级T1-T9为差分输入级T1、T3和T2、T4组成共集-共基组合差放T5-T7为改进型镜像电流源作该级的有源负载，以提高电压增益并完成单端-双端输出的转换T8-T9为镜像电流源，为输入级提供偏置电流第一节：集成运算放大器的组成及基本特性uA741的原理电路-中间级T16、T17和T13组成中间级T16为射极跟随器T17为共射放大管，T13(B路)作为其有源负载该级电压增益可达55dB以上，其输入电阻

3、很高，故对前级的影响较小第一节：集成运算放大器的组成及基本特性uA741的原理电路-输出级T14、T15及T18-T24等组成输出级T24、T13(A路)及其作用T14、T20、T18、T19及其作用T15、R9及其作用R10和T21-T23的作用第一节：集成运算放大器的组成及基本特性uA741的原理电路-偏置电路T12、R5、T11构成主偏置电路，提供参考电流输入级的偏置，注意存在的负反馈作用中间级的偏置输出级的偏置？第一节：集成运算放大器的组成及基本特性uA741的原理电路-总结第一节：集成运算放大器的组成及基本特性运算放大器内部电路的特

4、点(一)集成运放的许多性能参数主要取决于差分输入级的性能。集成运放的发展主要是以改进差分输入级的性能为主要标志中间级的主要作用是提供足够高的电压增益，应有高输入电阻。该级还常担任电平移动的任务。多采用有源负载的共射电路第一节：集成运算放大器的组成及基本特性输出级的主要要求是能向负载提供足够的功率，输出电阻要小，动态范围要大。为了使用安全，一般还应附有过载保护电路集成运放的组成及各部分特点(二)直流偏置电路的作用第一节：集成运算放大器的组成及基本特性集成运放的级间耦合均采用直接耦合方式电路中的二极管主要用于温度补偿、电平偏移、提供偏置电压等，多

5、使用三极管的发射结代替集成运放的符号及输入、输出信号集成运放有两个输入端，一个输出端分别为反相输入端与同相输入端运放两输入端所加信号电压之差即为差模输入电压。假定运放的共模抑制比极高，其共模输出可以忽略，则运放的输出与输入函数关系可以表示为。其中，为集成运放的开环差模电压增益第一节：集成运算放大器的组成及基本特性uA741的外部连接2、3引脚分别为反相和同相输入端6脚为输出端7、4脚分别接正、负直流电源1、5脚之间接调零电位器8、9脚之间接校正电容第一节：集成运算放大器的组成及基本特性集成运算放大器的传输特性静态时加入差模输入电压后输入电压增

6、加到一定程度后故运放的传输特性大体上可分为线性区与饱和区第一节：集成运算放大器的组成及基本特性理想集成运放的技术参数第一节：集成运算放大器的组成及基本特性理想运放是指分析集成运放时将各种参数理想化此时的技术参数有：实际的集成运放无法达到理想指标，但随着工艺的改进，可在工程计算的简化分析时将实际运放视为理想运放进行近似估算理想集成运放工作在线性区时的特点第一节：集成运算放大器的组成及基本特性集成运放工作在线性区时，输入电压与运放两个输入端的电压间存在线性关系一般情况下，运放在线性区工作时都加有较深的负反馈。此时，亦可以使用虚短路和虚开路的分析方

7、法输入失调参数(一)输入失调电压在室温及标准电源电压下，静态(输入电压为零)时，为了使集成运放的输出电压为零，在输入端所加的补偿电压其大小反映了集成运放中电路的对称程度和电平配合情况输入偏置电流输出电压为零时两输入端静态电流的平均值，即：第二节：集成运算放大器的主要参数输入失调参数(二)输入失调电流输出电压为零时流入运放两输入端静态电流之差，即：输入失调电压的温漂对于双极型运放，它反映了输入级差动放大管的不对称程度。一般希望其越小越好指在规定温度范围内随温度的变化率，即的温度系数。是衡量运放温漂的重要指标第二节：集成运算放大器的主要参数输入失

8、调参数(三)第二节：集成运算放大器的主要参数输入失调电流的温漂指在规定温度范围内的温度系数和不能用外接调零电路来补偿输入失调参数是限制运放能够检测微弱信号最小值的主