第3章 集成电路与运算放大器 低频ppt课件.ppt

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1、第3章集成电路与运算放大器集成电路:采用一定的制造工艺将晶体管、场效应管、二极管、电阻和电容等许多元器件组成的具有特定功能的电路在同一块半导体基片上，然后加以封装所构成的半导体器件。集成电路的优点：工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。集成运算放大器的特点（1）同一芯片上的元件是同一工艺制造出来的，故具有同相偏差。元件参数偏差方向一致，温度均一性好。（2）尽量采用三极管代替电阻、电容和二极管等元件。大电阻，大电容常采用外接。按集成度划分：小规模集成电路（0~100个元件）中规模集成电路（100~1000个元

2、件）大规模集成电路（1000个元件以上）超大规模集成电路（十万个元件以上）模拟集成电路据应用划分：运算放大器、宽频带放大器、功率放大器、模拟乘法器、模拟锁相环、模数和数模转换器、稳压电源等集成电路的分类：据功能来划分:模拟集成电路数字集成电路3.1集成电路与运算放大器基础3.1.1集成工艺与集成元器件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运算放大器有三类封装形式：金属圆帽封装、双列直插封装和贴片SOP封装2、封装形式和表示符号SO8(PlasticMicropackage)同

3、相输入端：vo与vi的位相相同。反相输入端：vo与vi的位相相反。Aod：开环差模电压放大倍数。vi反相输入端同相输入端vo=Aodvi－＋＋v－v+voAo国际符号国内符号Avdv－v+3.2集成运放的输入级集成运算放大器的输入级一般由差分放大器组成。差分放大器就其功能来说，是对差模输入信号具有放大作用，而对共模输入信号具有抑制作用的放大器，由于其电路的性能优越，它是集成电路运算放大器的主要组成单元。对称为什么采用？零点漂移的讨论直接耦合放大电路零点漂移问题可以放大直流信号#集成运算放大器要采用直接耦合？

4、零漂：输入短路时，输出仍有缓慢变化的电压产生。主要原因：温度变化引起，也称温漂。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没有电容、变压器例如若第一级漂移100uV，则输出漂移10mV若第二级漂移100uV，则输出漂移10mV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采用差分式放大电路漂移100uV漂移10mV+100uV漂移1V+10mV漂移1V+10mV3.2.1差分放大电路的工作原理1、差分放大器的基本信号实际加到放大器两输入

5、端的信号：电压往往为任意号，实际加到放大器两输入端的信号电压可分解为一对大小相等、极性相同的共模信号和一对数值相等、极性相反的差模信号之和。3.2集成运算放大器的输入级3.2.1差分放大电路的工作原理1、差分放大器的基本信号差模输入信号:放大器两个输入端的输入信号为一对大小相等，极性相反的输入信号电压，即：共模输入信号：放大器的两输入端分别输入一个大小相等，性相同的信号，即：+-vi1+-vi2-++-vo差模与共模信号：+-vid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分

6、析思路：叠加定理输出信号同样可以进行类似的分解3.2.1差分放大电路的工作原理1、差分放大器的基本信号差模输出信号：放大器的两个输出端，输出大小相等，极性相反的输出信号，即：共模输出信号：输出端输出大小相等，极性相同的输出信；即，3.2.1差分放大电路的工作原理1、差分放大器的基本信号例1：已知=2.02V，=1.98V，试求共模和差模输入电压。解：3.2.1差分放大电路的工作原理2、差分放大电路的工作原理这个电路有两个输入端和两个输出端,有四种电路形式：双端输入-双端输出双端输入-单端输出3.2.1差分放大电路

7、的工作原理2、差分放大电路的工作原理单端输入－双端输出单端输入－单端输出理想情况下，单端输入只输入差模信号3.2.1差分放大电路的工作原理下面分析其工作原理1）静态分析当υi1＝υi2＝0时iC1=iC2=IC=IO/23.2.1差分放大电路的工作原理2）动态分析：差分放大器对差模输入信号具有放大作用对共模信号具有抑制作用3.2.2差分放大电路的基本性能分析1、差分放大器的等效电路与半电路分析法双端输入－双端输出差模输入信号电压作用下：REE可视为短路负载电阻RL两端的增量电压等值反相，故负载中间的点对应的电位保

8、持不变，即交流电位为0。3.2.2差分放大电路的基本性能分析1、差分放大器的等效电路与半电路分析法3.2.2差分放大电路的基本性能分析1、差分放大器的等效电路与半电路分析法(2).差分放大器的差模性能分析差模输入电阻：2(Rs+rbe)差模输出电阻：2RC单端输出时，任一端的差模输出电阻为共发放大器的输出电阻。3.2.2差分放大电路的基本性能分析1、差分放大器的等效电路与