《集成运算放大器a》PPT课件

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1、第17章集成运算放大器17.1集成运算放大器的简单介绍分立电路：集成电路：集成度：SSI、MSI、LSI、VLSI（ASI）导电类型：双极型、单极型兼容型信号类型：数字、模拟、混合优点：体积小、重量轻、功耗低、可靠性高模拟集成电路：集成运算放大器、集成功率放大器、集成稳压电源、集成数模转换电路17.1.1集成运算放大器的特点尽量避免使用电容。输入级采用差动放大电路。电阻值大致为100Ω～30kΩ。二极管都采用三极管构成。17.1.2电路的简单说明一、运放构成输入级中间级偏置电路输出级输入端输出端输入级：由差放构成

2、。可减小零点漂移和抑制干扰。中间级：共射放大电路。用于电压放大。输出级：互补对称电路。降低输出电阻，提高带载能力。偏置电路：由恒流源电路构成。确定运放各级的静态工作点。在制造工艺上，运放中很难制造电感、电容元件，所以需要时一般都采取外接的方法。制造电阻比较容易，而制造晶体管却最容易。运放举例：LM741LM74112348765∞741761432582—反相输入端出于集成化的原因及放大缓变信号和直流信号的需要，运放各级之间均采用直接耦合的方式。6—输出端3—同相输入端4—负电源端7—正电源端8—闲置端（NC）1

3、、5—接调零电位器二、运放特点开环电压放大倍数高(104-107)；输入电阻高（约几百KΩ）；输出电阻低（约几百Ω）；漂移小、可靠性高、体积小、重量轻、价格低。17.1.3主要参数1、最大输出电压UOPP—能使输出电压与输入电压保持不失真关系的最大输出电压。2、开环电压放大倍数Auo—没有外接反馈时所测出的差模电压放大倍数。3、输入失调电压Uio—为使输出等于零而在输入端加的微小补偿电压。（调零工作已由调零电位器来完成，如前所述）4、输入失调电流Ii—当输入信号为零时，两个输入端的静态基极电流之差。其值愈小愈好。

4、一般在零点零几微安级。5、输入偏置电流IiB—当输入信号为零时，两个输入端的静态基极电流的平均值，其值愈小愈好。一般在零点几微安级。6、最大共模输入电压UiCM—运放对共模信号具有抑制的性能，但这个性能是在规定的共模电压范围内才具备。如超出这个电压，运放的共模抑制能力就大为下降，甚至造成器件损坏。3）开环输出电阻ro→02）差模输入电阻rid→∞4）共模抑制比KCMRR→∞理想化条件：1）开环电压放大倍数Auo→∞∞++-u-u+uo理想运放电路模型17.1.4理想运算放大器及其分析依据实际运放的参数指标很接近理

5、想化条件，故用理想运放代替实际运放所引起的误差并不严重，在工程上是允许的。右图所示为运放输入和输出电压的关系曲线，称为传输特性。从图中看到，实际运放的传输特性与理想运放比较接近。o+Uo(sat)-Uo(sat)实际特性理想特性u+-u-运算放大器的传输特性虚地虚断虚短o+Uo(sat)-Uo(sat)实际特性u+-u-线性区饱和区饱和区从运放的输入特性看，可分为线性区和饱和区，运放在不同区工作时的分析方法不同：线性区：uo=Auo(u+-u-)rid→∞，故两输入端的输入电流为零。Auo→∞，uo为有限值，故u

6、+-u-=uo/Auo≈0即u+≈u-分析依据当有信号输入时，如同相端接地，即u+=0则u-≈0虚短饱和区：uo≠Auo(u+-u-)当u+>u-时,uo=＋uo(sat)当u+

7、个问题：如何保证运放工作在线性区?我们知道：Auo→∞，即当输入差模信号极小时（如毫伏级以下的信号），也足以使运放饱和。我们还知道：负反馈能减小放大倍数，且反馈愈深作用愈明显；加上负反馈还可在其它方面改善放大电路的性能，所以——解决之道是：在电路中引入深度负反馈。uou-u+∞++-下面的问题是从输出端将反馈引到同相端还是反相端？答案是：引回到反相端Z17.2.1比例运算1、反相输入Rf—反馈电阻；R2—平衡电阻，用于消除静态基极电流对输出电压的影响。R2=R1∥Rf由KCL、KVL和运放工作在线性区的分析依据：

8、i1uiuo∞++-ifR1R2Rf及由此得：说明：1、式中的负号表示输出与输入反相，因此又把反相输入的比例运算电路称为反相器；2、如R1和RF的阻值足够精确，而运放的开环放大倍数很高，就可以认为输出与输入信号的关系只取决于两电阻的比值，而与运放本身的参数无关。因此，保证了比例运算的精度和稳定性（深度负反馈）。反馈类型：深度并联电压负反馈电路阻抗特征：输入电阻不高，输出电