第5章 集成运算放大电路ppt课件.ppt

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1、第5章集成运算放大电路集成电路及其分类1、小规模集成电路（0~100个元件）中规模集成电路（100~1000个元件）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）5.1集成放大电路的特点2、模拟集成电路数字集成电路3、集成运算放大器集成功放集成高频放大器集成中频放大器集成比较器集成电路:将整个电路的各个元件做在同一个半导体基片上。集成电路的优点：工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。集成电路的分类：集成运算放大器(简称集成运放)是实现高增益放大功能的、应用最普遍的一种集成器件。早期主要用来实现对模拟量进行数学运算的功能，目前，随着器件性能的改

2、进，它已成为通用的增益器件，如同三极管一样，广泛用于电子线路的各个领域集成运算放大器的组成、框图以及符号集成电路运算放大器是一种高电压增益、高输入阻抗、低输出阻抗的多级直接耦合的放大电路，它的类型很多、电路也不一样，但是其结构具有共同的之处。集成运放的引出脚及表示符号集成运放的封装形式主要有三类：金属圆帽封装、双列直插封装和贴片SOP封装5.2集成运放的主要技术指标1、开环电压增益无外加反馈时的差模电压增益理想条件下：AVd=∞2、输入失调电压：为了使输出为0，在输入端加的补偿电压。一般为1－10毫伏，高质量的低于1毫伏。3、输入失调电压的温漂输入失调电压在规定的范围内的温度

3、系数，一般为每度10－20微伏、高质量的小于每度0.5微伏。+4、输入失调电流输出电压为0时，输入端的偏置电流之差。一般为几十到几百纳安。高质量的低于1纳安。5、输入失调电流的温度漂移输入失调电流的温度系数，一般为每度几纳安。6、输入偏置电流输出电压为0时，两个输入端的偏置电流的平均值。7、差模输入电阻差模输入时，从输入端看的等效电阻。8、共模抑制比差模电压增益与共模电压增益之比。CMRR=∞运放的主要技术指标运放的主要技术指标9、最大的差模输入电压10、最大的共模输入电压11、－3dB频带宽度12、单位增益带宽13、转换速率SR集成运放的内部电路包括四个基本的环节组成环节：

4、输入级、中间放大（兼电平移动）级、输出级和各级的偏置电路。5.3集成运算的基本组成部分图5.3.1IRIo=IC2VCCT2T1R2IBIB2IB11、镜像恒流源电路IR——基准电流I0——提供给其他放大级的偏置电流T1、T2具有良好的对称性。(电流源与应用)5.3.1偏置电路1、镜像恒流源电路T3IC3IRIo=IC2VCCT2T1R2IBIB2IB1∵VBE1=VBE2∴IC2=IC1=IR－2IB=IR－2IC1/β则I0=IC2=当β>>1时I0≈IR=特点：①IR选定后，I0随之确定——镜像恒流源；②I0受电源VBE变化的影响较大；③要得到较小的电流，就需要较大的电

5、阻R，故此电路适用于工作电流I0较大的场合（毫安级）；2、比例电流源电路T2T3IREFIo=IC2VCCR2IBIB2IB1IE1IE2R1R2由得由图知：VBE1+IE1R1=VBE2+IE2R2即若两管的β足够大，可认为：I0≈IE2，IE1≈IC1=IREF－IB1－IB2≈IREF电流源与应用3、微电流源电路T2T3IREFIo=IC2VCCR2IBIB2IB1IERe由得由图：VBE1=VBE2+IERe则：IERe=VBE1－VBE2∵IS1≈IS2，IE1≈IC1≈IR，IE2≈IC2≈I0得（当IR、Re确定时，可求出I0）上式为超越方程，可用图解法或累式法

6、求解。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，是对差模输入信号输入具有放大作用，而对共模输入信号不具有放大作用的放大器，由于其电路的优越性能，它是集成电路运算放大器的主要组成单元。5.3.2差分放大输入级差分放大电路的基本信号差模输入信号就是指差分放大器两个输入端的输入信号分别作用于一对大小相等，极性相反的输入信号电压，即共模输入信号是指差分放大器的两输入端分别输入一个大小相等，极性相同的信号，即称它们为一对共差模输入信号，并表示为：实际加到差分放大器两输入端一对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

7、和在差分放大器的两个输出端，输出一对大小相等，极性相反的输出信号，叫做差模输出信号，即可以表示为：输出端输出一对大小相等，极性相同的输出信号叫做共模输出信号，即可以表示为：（1）电路组成特点：结构对称。1、基本形式差分放大电路（2）工作原理当υi=0时，υi1=υi2=0，一方面υo1=υo2=0，另一方面VC1=VC2，可见，在电路完全对称的情况下，输入信号为零时，输出信号也为零。当υid≠0时，υi1=-υi2，则υo1=-υo2，同时VC1=VC2，则输出信号υo=υo1-υo2=2υo1，即输入