集成运算放大电路(3)ppt课件

1、第四章第四章 集成运算放大电路集成运算放大电路 4.1 4.1 集成运算放大电路概述集成运算放大电路概述4.24.2集成运放中的电流源电路集成运放中的电流源电路第四章第四章1 4.1 4.1 集成运算放大电路概述集成运算放大电路概述一、级间为直接耦合，因硅片上不能制造大电容一、级间为直接耦合，因硅片上不能制造大电容二、大量采用差分放大电路，如输入级和恒流源二、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方式三、常采用晶体管和场效应管复合的方式,取长取长补短补短四、常用有源器件替代电阻四、常用有源器件替代电阻五、集成运放的体积越来越小，功能却越来越强。五、集成运放的体积

2、越来越小，功能却越来越强。由于添加元器件制造电路复杂的集成运放，其制由于添加元器件制造电路复杂的集成运放，其制造工序并未变复杂造工序并未变复杂4.1.1 集成运放的电路构造特点集成运放的电路构造特点第四章第四章2输入级：输入电阻高、静态电流小、共模抑制比高，常输入级：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。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。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才干强、输出级：线性范围宽、输出电阻小即带负载才干强、非线性失真小等。常用互补共集放大电路构成。非线性失真小等。常用互补共集放大电

3、路构成。偏置电路：为各级设置适宜的静态任务点，镜像电流源，偏置电路：为各级设置适宜的静态任务点，镜像电流源，微电流源。微电流源。 4.1.2 4.1.2 集成运放的组成及其各部分的作用集成运放的组成及其各部分的作用输入级输入级偏置电路偏置电路中间级中间级输出级输出级uo uid+第四章第四章3一、一、 集成运放的符号集成运放的符号-uNuP uo国际符号国际符号4.1.3集成运放的电压传输特性集成运放的电压传输特性国内符号国内符号-+ uN uP uo uN 反相输入端反相输入端 uP 同相输入端同相输入端第四章第四章44.1.3集成运放的电压传输特性集成运放的电压传输特性集成运放的输出电压和

4、输入电压之间的关系曲线。集成运放的输出电压和输入电压之间的关系曲线。如改动如改动uI 的极性，可得的极性，可得另一条图中虚线所示的另一条图中虚线所示的曲线，它与实线完全对曲线，它与实线完全对称。称。uIuo第四章第四章二、集成运放的电压传输特性二、集成运放的电压传输特性uo f (uN - uP) = f ( uI) 集成运放有线性区放大区和非线性区饱和区两部分集成运放有线性区放大区和非线性区饱和区两部分5 ri ri 大大: : 几十几十k k 几百几百 k k KCM R KCM R ： 很大很大 ro ro 小：几十小：几十 几百几百 A od A od 很大很大: 104 : 104

5、107107理想运放：理想运放： ri KCMR ro 0Aod 三、三、 集成运放的主要参数集成运放的主要参数第四章第四章6四、集成运放的封装和引脚陈列四、集成运放的封装和引脚陈列封装方式封装方式: 金属圆形、双列直插式、扁平式金属圆形、双列直插式、扁平式封装资料封装资料: 陶瓷、金属、塑料陶瓷、金属、塑料例例: 塑封双列直插式塑封双列直插式(DIP)CF741DIPDual In-Line Pakage第四章第四章7运运算算放放大大器器外外形形图图84.2 集成电路运算放大器中的电流源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，它具一、电流源电路的特点：输出电流恒定，它

6、具有很高的输出电阻。直流电阻小，交流电阻大。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：二、电流源电路的用途：1 1、给直接耦合放大器的各级电路提供直流偏置、给直接耦合放大器的各级电路提供直流偏置电流，以获得极其稳定的电流，以获得极其稳定的Q Q点。点。2 2、作各种放大器的有源负载，以提高增益、增、作各种放大器的有源负载，以提高增益、增大动态范围。大动态范围。电 流 源 概 述第四章第四章94.2.1 根本电流源电路根本电流源电路一、一、 镜像电流源镜像电流源RUIIICCRCo22BECCUU当2， 时， 镜像电流源具有一定的温度补偿作用镜像电流源具有一定的温度补偿作用

7、第四章第四章10二、比例电流源二、比例电流源oReTReeCoIIRUIRRIIln2212当当2 时，时，IC1IE1 IR，IC2 IE2从而，从而，二、比例电流源二、比例电流源第四章第四章11三、微电流源三、微电流源R为限流电阻，为限流电阻， Re2用来控制用来控制Io的大小。的大小。RURUUICCBECCR1当参考电流当参考电流IR和所需和所需的输出电流的输出电流Io确定后，确定后，可求出可求出Re2及限流电及限流电阻阻R的值。的值。第四章第四章124.2.2 改良型电流源电路改良型电流源电路)2221 (23RCoIII当当(2+2+2)2时时 RUUUIIIBEBECCRCo23

8、3第四章第四章13第四章第四章根据所需静态电流，来选取发根据所需静态电流，来选取发射极电阻的数值。射极电阻的数值。根据所需静态电流，来确根据所需静态电流，来确定集电结面积。定集电结面积。根据所需静态电流，根据所需静态电流，来确定沟道尺寸。来确定沟道尺寸。14哪虽然子为放大管？哪虽然子为放大管？其集电结静态电流约为多少？其集电结静态电流约为多少？静态时静态时UIQ为多少？为多少？为什么要思索为什么要思索 h22?be1bLce2ce11)( rRRrrAu第四章第四章15电路的输入、输出方式？电路的输入、输出方式？如何设置静态电流的？如何设置静态电流的？静态时静态时iO约为多少？约为多少？0 C2C4OC2C4C3C4C1C3C2C1iiiIIIIIIII静态：C1C2C4OC1C3C4C2C12 iiiiiiiii动态： 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。第四章第四章16 目的参数目的参数 F007典型值典型值 理想值理想值开环差模增益开环差模增益 Aod 106dB 差模输入电阻差模输入电阻 rid 2M 共模抑制比共模抑制比 KCMR 90dB 输入失调电压输入失调电压 UIO 1mV 0UIO的温漂的温漂d UIO/dT() 几几V/ 0输入失调电流输入失调电流 IIO ( IB1- IB2 ) 20nA