第4章集成运算放大电路

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第四章 集成运算放大电路,4.1,集成运算放大电路概述,4.2,集成运放中的,电流源电路,第四章,1,4.1,集成运算放大电路概述,一、级间为直接耦合，因硅片上不能制作大电容,二、大量采用差分放大电路，如输入级和恒流源,三、常采用晶体管和场效应管复合的形式,取长补短,四、常用有源器件代替电阻,五、集成运放的体积越来越小，功能却越来越强。因为增加元器件制作电路复杂的集成运放，其制造工序并未变复杂,4.1.1,集成运放的电路结构特点,第四章,2,输入级：,输入电阻高、静态电流小、共模抑制比高，常采用差动放大电路。,中间级：,采用,有源负载的共发射极电路，增益大。,输出级：,线性范围宽、输出电阻小（即带负载能力强）、非线性失真小等。常用互补共集放大电路构成。,偏置电路,：,为各级设置合适的静态工作点,，镜像电流源，微电流源。,4.1.2,集成运放的组成及其各部分的作用,输入级,偏置电路,中间级,输出级,u,o,u,id,+,第四章,3,一、,集成运放的符号,-,u,N,u,P,u,o,国际符号,4.1.3,集成运放的电压传输特性,国内符号,-,+,u,N,u,P,u,o,u,N,反相输入端,u,P,同相输入端,第四章,4,4.1.3,集成运放的电压传输特性,集成运放,的输出电压和输入电压之间的关系曲线。,如,改变,u,I,的极性，可得另一条图中虚线所示的曲线，它与实线完全对称。,u,I,u,o,第四章,二、集成运放的电压传输特性,u,o,f,(,u,N,-,u,P,)=,f,(,u,I,),集成运放有线性区（放大区）和非线性区（饱和区）两部分,5,r,i,大,:,几十,k,几百,k,K,CM R,：,很大,r,o,小：几十,几百,A,od,很,大,:,10,4,10,7,理想运放：,r,i,K,CMR,r,o,0,A,od,三、,集成运放的主要参数,第四章,6,四、,集成运放的封装和引脚排列,封装形式,:,金属圆形、双列直插式,、,扁平式,封装材料,:,陶瓷、金属、塑料,例:,塑封,双列直插式,(,DIP,),CF741,DIP,D,ual,I,n-Line,P,akage,第四章,7,运算放大器外形图,8,4.2,集成电路运算放大器中的电流源,一、电流源电路的特点：,输出电流恒定，它具有很高的输出电阻。,直流电阻小，交流电阻大。,二、电流源电路的用途：,1,、给直接耦合放大器的各级电路提供直流偏置电流，以获得极其稳定的,Q,点。,2,、作各种放大器的有源负载，以提高增益、增大动态范围。,电 流 源 概 述,第四章,9,4.2.1,基本电流源电路,一、镜像电流源,当,2,，,时，,镜像电流源具有一定的温度补偿作用,第四章,10,二、比例电流源,当,2,时，,I,C1,I,E1,I,R,，,I,C2,I,E2,从而,，,二、比例电流源,第四章,11,三、微电流源,R,为限流电阻，,R,e2,用来控制,I,o,的大小。,当参考电流,I,R,和所需,的输出电流,I,o,确定后，,可求出,R,e2,及限流电,阻,R,的值。,第四章,12,4.2.2,改进型电流源电路,当,(,2+2,+2)2,时,第四章,13,第四章,4.2.3,多路电流源,根据所需静态电流，来选取发射极电阻的数值。,根据所需静态电流，来确定集电结面积。,根据所需静态电流，来确定沟道尺寸。,14,4.2.4,以电流源为有源负载的放大电路,一、有源负载共射放大电路,哪只管子为放大管？,其集电结静态电流约为多少？,静态时,U,IQ,为多少？,为什么要考虑,h,22,?,第四章,15,二、有源负载差分放大电路,电路的输入、输出方式？,如何设置静态电流的？,静态时,i,O,约为多少？,使单端输出电路的差模放大倍数近似等于双端输出时的差模放大倍数。,第四章,16,4.4,集成运放的主要性能指标,指标参数,F007,典型值 理想值,开环差模增益,A,od,106dB ,差模输入电阻,r,id,2M,共模抑制比,K,CMR,90dB,输入失调电压,U,IO,1mV 0,U,IO,的温漂d,U,IO,/d,T,(,)几V/,0,输入失调电流,I,IO,(,I,B1,-,I,B2,)20nA 0,U,IO,的温漂d,U,IO,/d,T,(,)几nA/,0,最大共模输入电压,U,Icmax,13V,最大差模输入电压,U,Idmax,30V,-3dB带宽,f,H,10Hz,转换速率,S,R,(=d,u,O,/d,t,max,)0.5V/S,第四章,17,