模拟电子技术基础第五章 集成运算放大电路ppt课件.ppt

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1、第五章集成运算放大电路5.1集成放大电路的特点5.2集成运放的主要技术指标5.3集成运放的基本组成部分5.4集成运放的典型电路5.5各类集成运放的性能特点第一节集成放大电路的特点集成电路的发展集成电路的分类集成放大电路的主要特点一、集成电路的发展集成电路简称IC(IntegratedCircuit)，是20世纪60年代初期发展起来的一种半导体器件，它是在半导体制造工艺基础上，将各种元器件和连线等集成在一片硅片上而制成的，因此密度高、引线短、外部接线少，提高了电子设备的可靠性和灵活性，同时降低了成本，为电子技术的应用

2、开辟了一个新的时代。人们经常以电子器件每一次重大变革作为衡量电子技术发展的标志。将1904年出现的电真空器件称为第一代，1948年出现的半导体器件称为第二代，1959年出现的集成电路称为第三代，1974年出现的大规模集成电路称为第四代。随着集成工艺的发展，电子技术已经日益广泛地应用于人类社会的各个方面。二、集成电路的分类1.按功能的不同可分为数字集成电路（输入量和输出量为高、低两种电平且具有一定逻辑关系的电路），模拟集成电路（数字集成电路以外的集成电路统称为模拟集成电路）。2.按模拟集成电路的类型可分为集成运算放大

3、器、集成功率放大器、集成高频放大器、集成中频放大器、集成比较器、集成乘法器、集成稳压器、集成数模和模数转换器以及锁相环等。3.按构成有源器件的类型可分为双极型和单极型。三、集成电路的特点参数精度不高，受温度影响较大，但对称性好。电阻值范围有一定局限性，一般在几十欧到几十千欧之间。常用三极管代替电阻，尤其是大电阻。集成电路工艺不适于制造几十皮法以上的电容器，放大级之间通常采用直接耦合方式。一般情况下，PNP管只能做成横向的，β值较小（β≤10）。第二节集成运放的主要技术指标集成运放的符号集成运放的技术指标一、集成运放

4、的符号A+-U-U+Uo由于集成运放的输入级通常由差分放大电路组成，因此一般具有两个输入端和一个输出端。反相输入端输入信号与输出信号的相位相反同相输入端输入信号与输出信号的相位相同输出端开环放大倍数二、集成运放的主要技术指标1.开环差模电压增益Aod它的定义是Aod=20lgΔUoΔU--ΔU+Aod是指运放无外加反馈情况下的直流差模增益，一般用对数表示，单位为分贝。Aod是决定运放精度的重要因素，理想情况下希望Aod为无穷大。实际集成运放一般Aod为100dB左右，高质量的集成运放Aod可达140dB以上。2.输

5、入失调电压UIo3.输入失调电压温漂αUIOdUIodT它的定义是αUIO=UIo的定义是，为了使输出电压为零，在输入端所需要加的补偿电压。其数值表征了输入级差分对管UBE失配的程度，在一定程度上也反映温漂的大小。一般运放UIo的值为1~10mV，高质量的在1mV以下。表示失调电压在规定工作范围内的温度系数，是衡量运放温漂的重要指标。一般运放为每度10-20uV，高质量的低于每度0.5uV。4.输入失调电流IIO5.输入失调电流温漂αIIO即IIO=IB1-IB2dIIodTαIIO的定义是αIIO=IIO的定义是

6、当输出电压等于零时，两个输入端偏置电流之差，用以描述差分对管输入电流的不对称情况，一般运放为几十至一百纳安，高质量的低于1nA。代表输入失调电流的温度系数。一般为每度几纳安，高质量的只有每度几十皮安。6.输入偏置电流IIB即IIO=IB1+IB212IIB是衡量差分对管输入电流绝对值大小的指标，它的值主要决定于集成运放输入级的静态集电极电流及输入级放大管的β值。一般集成运放的输入偏置电流愈大，其失调电流愈大。IIB的定义是当输出电压等于零时，两个输入端偏置电流的平均值，7.差模输入电阻rid8.共模抑制比KCMRΔ

7、UIdrid=ΔIIdKCMR=20lgAodAcd用以衡量集成运放向信号源索取电流的大小。一般集成运放差模输入电阻为几兆欧，以场效应管作为输入级的集成运放，可达106兆欧。用以衡量集成运放抑制温漂的能力。多数集成运放的共模抑制比在80dB以上，高质量的可达160dB。它的定义为开环差模电压增益与开环共模电压增益之比，常用对数表示，即它的定义为差模输入电压与相应的输入电流的变化量之比，即10.最大差模输入电压UIdm11.-3dB带宽fH集成运放反相输入端与同相输入端之间能够承受的最大电压。若超过此值，输入级差分对

8、管中的一个管子的发射结可能被反向击穿。开环差模电压增益Aod下降3dB时的频率。一般集成运放的fH值较低，只有几赫至几千赫。9.最大共模输入电压UIcm集成运放输入端所能承受的最大共模电压。如超过此值，集成运放的共模抑制比性能将显著恶化。12.单位增益带宽BWG13.转换速率SR开环差模电压增益Aod降至0dB时的频率，即此时开环差模电压放大倍数等于1。BW