电子电路基础_第六章_唐恬.ppt

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1、电子电路基础信息与通信工程学院唐恬本章概述模拟集成电路及其应用基本概念组成主要参数…模拟运算电路同相、反相放大加、减、对数、指数、乘法误差分析等效模型非理想运放对运算误差的影响电压比较器模拟输入、数字输出注意*号章节6.1集成运算放大器的组成及其基本特性6.1.1集成运算放大器的组成集成运算放大器是一种高增益(100dB180dB)多级直接耦合放大电路,输入电阻高,输出电阻低,共模抑制比高(60dB170dB),失调与漂移小,广泛应用于各种电子电路中(一种基础器件)第六章模拟集成电路及其应用6.1集成运算

2、放大器的组成及其基本特性6.1.1集成运算放大器的组成一、典型的集成运算放大器第六章模拟集成电路及其应用仙童公司6.1集成运算放大器的组成及其基本特性6.1.1集成运算放大器的组成二、运算放大器内部电路的特点1、输入级一定的电压增益、很高的输入阻抗,稳定性好,一般选用差放,两个输入端2、中间级提供很大的电压增益,一般采用共射或共源放大3、输出级多采用互补功率放大,很强带负载能力、输出电阻低、动态范围大、输出功率高、效率高4、偏置电路:电流源5、耦合方式:直接耦合6、其他:二极管多采用晶体管发射结实现,有很小电

3、容实现相位补偿第六章模拟集成电路及其应用6.1集成运算放大器的组成及其基本特性6.1.1集成运算放大器的组成三、集成运算放大器的符号同相输入端:输出与输入信号同相反相输入端:输出与输入信号反相输出端:输出电压信号第六章模拟集成电路及其应用(a)国家标准符号(b)常用符号模拟集成运算放大器的符号6.1集成运算放大器的组成及其基本特性6.1.2集成运算放大器的传输特性假定:共模抑制比很高,共模输出可以忽略;不考虑输入失调电压影响,线性化近似直流传输特性如图所示:运放的传输特性主要分为线性区和饱和区两个区域,运放作

4、为放大器件时必须保证工作在线性区,差模输入电压一般只有几微伏第六章模拟集成电路及其应用6.1集成运算放大器的组成及其基本特性6.1.3理想集成运算放大器模型一、理想集成运算放大器的技术参数各类参数理想化的运放称为理想运放,在工程中可以利用理想运放简化分析(1)开环差模电压放大倍数Avd->∞(2)差模输入电阻Rid->∞(3)输出电阻Ro->0(4)共模抑制比KCMR->∞(5)输入失调电压VIO->0(6)失调电流IIO->0(7)输入失调的温飘->0(8)输入偏置电流IIB->0除非特殊说明,本章后续分析

5、均将集成运放视为理想运放第六章模拟集成电路及其应用6.1集成运算放大器的组成及其基本特性6.1.3理想集成运算放大器模型二、理想集成运算放大器工作在线性区时的特点各一般情况下,运放在线性区工作时都加有深负反馈,或者说通过深负反馈使运放工作在线性区。此时有存在一些重要特点:虚短:运放处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路虚断:运放处于线性状态时,可把两输入端视为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。同样不能将两输入端真正断路第六章模拟集成电路及其应

6、用理想运放的直流传输特性曲线6.2集成运算放大器的主要参数6.2.1输入失调参数一、输入失调电压VIO输入电压为零时,为使运放输出电压为零,在输入端所加的补偿电压,是表征运放内部电路对称程度和电平配合情况的指标二、输入偏置电流IIB当输出电压为零时两输入端静态电流的平均值,偏置电流越小,输入电阻越高三、输入失调电流IIO输出电压为零时,流入运放两输入端静态电流之差,用于表征差动放大管的不对称的程度四、温度漂移输入失调电压温飘dVIO/dT:在规定工作温度范围内VIO随温度的变化率,即VIO的温度系数,是衡量运

7、放温度飘移的主要指标输入失调电流温漂dIIO/dT:在规定工作温度范围内IIO随温度的变化率,即IIO的温度系数第六章模拟集成电路及其应用A741典型值:1mVA741典型值:80nAA741典型值:20nAA741典型值:5V/CA741典型值:1nA/C6.2集成运算放大器的主要参数6.2.2差模特性参数一、最大差模输入电压VIDmax运放输入端能承受的差模输入电压的最大值,超过此电压差分管将出现反向击穿现象二、最大输出电流Iomax运放输出的电流峰值,通常是指输出端短路电流三、开环差模电

8、压增益Avd运放工作在线性区、接入规定的负载、无反馈情况下的直流差模电压增益四、开环带宽BW(fH)运放开环差模电压增益从直流开始至下降3dB时对应的频率fH之间的带宽五、单位增益带宽BWG(fT)随着开环电压增益随信号频率上升,增益下降到1时的频率第六章模拟集成电路及其应用A741典型值:106dBA741典型值:7HzA741典型值:1.4MHz6.2集成运算放大器的主要参数6.2.3共模

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