第四章 集成运算放大器PPT课件

1、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：模拟集成电路、数字集成电路；小、中、大、超大规模集成电路； 4-1 集成运放的简单介绍集成运放的简单介绍第1页/共38页4-1-1 4-1-1 集成电路内部结构的特点集成电路内部结构的特点1. 电路元件制作在一个芯片上，元件参数偏差方电路元件制作在一个芯片上，元件参数偏差方向一致，温度均一性好。向一致，温度均一性好。2. 电阻元件由硅半导体构成，范围在几十到电阻元件由硅半导体构成，范围在几十到20千千欧，精度低。高阻值电阻用三极管有源元件代欧，精度低。高阻值电阻用

2、三极管有源元件代替或外接。替或外接。3. 几十几十 pF 以下的小电容用以下的小电容用PN结的结电容构成、结的结电容构成、大电容要外接。大电容要外接。4. 二极管一般用三极管的发射结构成。二极管一般用三极管的发射结构成。第2页/共38页UEE+UCC u+uo u反相输入端同相输入端T3T4T5T1T2IS4-1-2 4-1-2 原理框图原理框图输入级中间级输出级与与uo反相反相与与uo同相同相第3页/共38页CF741CF741原理电路图原理电路图第4页/共38页对输入级的要求：对输入级的要求：尽量减小零点漂移尽量减小零点漂移, ,尽量提高尽量提高 KCMR , , 输入阻抗输入阻抗 ri

3、尽可能大。尽可能大。对中间级的要求：足够大的电压放大倍数。对输出级的要求：对输出级的要求：主要提高带负载能力，给出足主要提高带负载能力，给出足够的输出电流够的输出电流io 。即输出阻抗。即输出阻抗 ro小。小。集成运放的结构（1）采用四级以上的多级放大器，输入级和第二）采用四级以上的多级放大器，输入级和第二级一般采用差动放大器。级一般采用差动放大器。（2）输入级常采用复合三极管或场效应管，以减）输入级常采用复合三极管或场效应管，以减小输入电流，增加输入电阻。小输入电流，增加输入电阻。（3）输出级采用互补对称式射极跟随器，以进行）输出级采用互补对称式射极跟随器，以进行功率放大，提高带负载的能力。

4、功率放大，提高带负载的能力。第5页/共38页一、开环电压放大倍数Auo无外加反馈回路的差模放大倍数。一般在105 107之间。理想运放的Auo为 。二、共模抑制比KCMR常用分贝作单位，一般100dB以上。4-1-3 4-1-3 主要参数主要参数第6页/共38页 ri 大: 几十k 几百 k 运放的特点KCMR 很大 ro 小：几十 几百 A uo很大: 104 107理想运放：理想运放： ri KCMR ro 0 0Auouo 运放符号：uu+ uo u u+ uoAuo4-1-4 4-1-4 理想运算放大器及其分析依据理想运算放大器及其分析依据第7页/共38页uiuo+UOM-UOMAuo

5、越大，运放的线性范围越小，必须在输出与输入之间加负反馈才能使其扩大输入信号的线性范围。uiuo_+AuoCoOMEuUmax例：若UOM=12V，Auo=106，则|ui|RR4.4.解：解：又又第35页/共38页例例7 7：试求下图：试求下图u uo o与与u ui1i1和和u ui2i2之间的关系式之间的关系式. .解解: :)uu)(K1(u)K1(u)K1(u)RKR1(Ku)K1(uRKRu)RKR1(u1i2i1i2i1i112i1o222i22o此电路为高输入阻抗的差动电路此电路为高输入阻抗的差动电路. .第36页/共38页例例8 8：图所示电路：图所示电路, ,电源电压为电源电压为15V,u15V,ui1 i1=1.1V,u=1.1V,ui2i2=1V,=1V,试问接入输入电压后试问接入输入电压后, ,输输出电压由出电压由0 0上升到上升到10V10V所需的时间所需的时间. .V2 . 0)uu(RRuRRuRRR)RR1(u1i2i1F1i1F2i3231F1o解解: :由由A A1 1得得上升所用时间为上升所用时间为1s.1s.由由A A2