第一章 集成运放放大器基础ppt课件.ppt

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1、1.1　集成运算放大器概述最初应用于模拟计算机对模拟信号进行加、减、微分、积分等数学运算而得名，随着工艺水平和设计能力的提高，集成运放在性能和品种方面都得到迅速发展，已成为一种通用性很强的功能部件，广泛应用于信息处理、自动控制、测量仪器及其他电子设备等领域。第一章　集成运算放大器基础各类集成运放的性能特点一、高精度型性能特点：漂移和噪声很低，开环增益和共模抑制比很高，误差小。二、低功耗型性能特点：静态功耗一般比通用型低1~2个数量级(不超过毫瓦级)，要求电压很低，有较高的开环差模增益和共模抑制比。三、高阻型性能特点：通常利用场效应管组成差分输入

2、级，输入电阻高达1012。高阻型运放可用在测量放大器、采样-保持电路、带通滤波器、模拟调节器以及某些信号源内阻很高的电路中。四、高速型大信号工作状态下具有优良的频率特性，转换速率可达每微秒几十至几百伏，甚至高达1000V/s，单位增益带宽可达10MHz，甚至几百兆欧。性能特点：常用在A/D和D/A转换器、有源滤波器、高速采样-保持电路、模拟乘法器和精度比较器等电路中。五、高压型性能特点：输出电压动态范围大，电源电压高，功耗大。六、大功率型性能特点：可提供较高的输出电压较大的输出电流，负载上可得到较大的输出功率。1.2　集成运放的主要技术指标

3、集成运算放大器的符号+A反相输入端同相输入端输出端一、开环差模电压增益Aod一般用对数表示，定义为单位：分贝理想情况Aod为无穷大；实际情况Aod为100~140dB。运算放大器的符号二、输入失调电压UIO三、输入失调电压温漂UIO定义：为了使输出电压为零，在输入端所需要加的补偿电压。一般运放：UIO为1~10mV；高质量运放：UIO为1mV以下。定义：一般运放为每度10~20V；高质量运放低于每度0.5V以下；四、输入失调电流IIO五、输入失调电流温漂IIO当输出电压等于零时，两个输入端偏置电流之差，即定义：一般运放为几十~一百纳安；

4、高质量的低于1nA。定义：一般运放为每度几纳安；高质量的每度几十皮安。六、输入偏置电流IIB七、差模输入电阻rid八、共模抑制比KCMR定义：输出电压等于零时，两个输入端偏置电流的平均值。定义：一般集成运放为几兆欧。定义：多数集成运放在80dB以上，高质量的可达160dB。九、最大共模输入电压UIcm输入端所能承受的最大共模电压。十、最大差模输入电压UIdm反相输入端与同相输入端之间能够承受的最大电压。十一、-3dB带宽fH表示Aod下降3dB时的频率。一般集成运放fH只有几赫至几千赫。十二、单位增益带宽BWGAod降至0dB时的频率，此时开环

5、差模电压放大倍数等于1。十三、转换速率SR额定负载条件下，输入一个大幅度的阶跃信号时，输出电压的最大变化率。单位为V/s。在实际工作中，输入信号的变化率一般不要大于集成运放的SR值。其他技术指标还有：最大输出电压、静态功耗及输出电阻等。理想运算放大器理想运放的技术指标开环差模电压增益Aod=∞；输出电阻ro=0；共模抑制比KCMR=∞；差模输入电阻rid=∞；UIO=0、IIO=0、UIO=IIO=0；输入偏置电流IIB=0；-3dB带宽fH=∞，等等。1.3　集成运放的工作特点输出电压与其两个输入端的电压之间存在线性放大关系，即+Aod

6、理想运放工作在线性区特点：1.理想运放的差模输入电压等于零即——“虚短”集成运放的电压和电流一　是一个有源器件；二具有两种工作状态2.理想运放的输入电流等于零由于rid=∞，两个输入端均没有电流，即——“虚断”理想运放工作在非线性区时的特点传输特性+UOPPuOu+-u-O-UOPP理想特性集成运放的传输特性理想运放工作在非线性区特点：当u+>u-时，uO=+UOPP当u+

7、，当u+与u-差值比较小时，仍有Aod(u+-u-)=UOPP，运放工作在线性区。例如：F007的Uopp=±14V，Aod2×105，线性区内输入电压范围uOu+-u-O实际特性非线性区非线性区线性区但线性区范围很小。集成运放的传输特性集成运放使用中的几个具体问题集成运放参数的测试使用中可能出现的异常现象1.不能调零调零电位器故障；电路接线有误或有虚焊；反馈极性接错或负反馈开环；集成运放内部损坏；重新接通即可恢复为输入信号过大而造成“堵塞”现象原因2.漂移现象严重存在虚焊点运放产生自激振荡或受强电磁场干扰集成运放靠近发热元件输入回路二极管受

8、光照射调零电位器滑动端接触不良集成运放本身损坏或质量不合格原因3.产生自激振荡消振措施按规定部位和参数接入校正网络防止反馈极性接错避免负反馈过强合理安