北京航空航天大学《模拟电子技术基础》课件-第四章 集成运算放大器及其应用

1、第4章 集成运算放大器及其应用4.1 集成运算放大电路概述4.4 集成运放的性能指标4.2 集成运放中的电流源电路. 1 集成运算放大电路概述.1.1 集成电路的特点1. 元器件参数的一致性和对称性好（第一级差放)；2. 多采用直接耦合；3. 电阻的阻值受到限制，大电阻常用三极管有源负载代替；集成电路就是采用一定的工艺，将晶体管、场效应管、二极管、电阻、电容等许多元器件组成的具有完整功能的电路制作在同一块半导体基片上，然后加以封装所构成的半导体器件。由于其集成度高、体积小、功能强、功耗低、外部连线及焊点少，从而大大提高了电子设备的可靠性和灵活性，实现了元件、电路与系统的紧密结合。集成电路最初多

2、用于各种模拟信号的运算上，故被称为集成运算放大电路。其有如下特点：uiuou4.1.3 集成运算放大器的符号输出端反相输入端同相输入端u+uouiupuN模电电路 4.1.3 运算放大器的电压传输特性 uo= f ( ui ) , 其中 ui = uP uN +uiupuNuo电压传输特性非线性区：线性区：UOMUOMuiuO0差模开环电压放大倍数Aod: 线性区的斜率4.4 集成运放的主要技术指标1.最大输出电压UOM；2.开环差模电压放大倍数Aod;3.差模输入电阻rid；4.输出电阻ro ；5.共模抑制比KCMR；除上述主要技术指标外，还有许多其他指标。图4.4.2 简化的集成运放低频等

3、效电路u+u理想运算放大器的技术指标1. Aod=；2.rid= ；3.ro=0;4.KCMR =；5.UIo及温漂、IIo及温漂、IIB均为零。理想运算放大器理想运算放大器的电压传输特性UOMUOMUOMUOM实际运放理想运放 uo= f ( ui ) , 其中 ui = uP uN u0ui0uiu00+uiupuNuo理想运放工作在线性区:虚短.1.2 集成运放的内部结构 集成运放的内部电路结构框图输入级偏置电路输出级中间级输入级 差分放大器输出级 射极输出器或互补对称功率放大器中间级 电压放大器(复合管CE)静态偏置电路 由各种电流源电路组成uPuNuo4.2 集成运放中的电流源电路电

4、流源电路的应用提供静态(Q点)偏置电路做有源负载在CE中代替RC在差放中代替RC和RE镜像电流源Ic1IR忽略永远工作在放大区和饱和区的临界线上IC1: 恒流源用特性曲线估算法静态时T0,T1完全一致提供静态偏置电路在CE中代替RC?uI中应含有基极静态偏置Q点？uiT1RbRT2T3uo没接RLRUorbe1 Ib1Ib11UiRbB1C1E1C2rbe2 Ib22rbe3 Ib33E2B2B3C3E3Ib2Ib3恒流源RUorbe1 Ib1Ib11UiRbB1C1E1C2rbe2 Ib22rbe3 Ib33E2B2B3C3E3Ib2Ib3T2,T3完全一致Uorbe1 Ib1Ib11UiR

5、bB1C1E1C2RE2B2B3C3E3Uorbe1 Ib1Ib11UiRbB1C1E1C2RE2B2B3C3E3RRL矛盾解决矛盾Uorbe1 Ib1Ib11UiRbB1C1E1C2Rrbe2 Ib22rbe3 Ib33E2B2B3C3E3rce1 rce2 rce3 Uorbe1 Ib1Ib11UiRbB1C1E1C2RE2B2B3C3E3rce1 rce2 rce3 Ib2Ib3没有矛盾Uorbe1 Ib1Ib11UiRbB1C1E1C2E2rce1 rce2 C2Uorbe1 Ib1Ib11UiRbB1C1E1E2rce1 rce2 RL有源负载在CE中代替RC,即用rce1/rce2

6、代替RC,提高了电压放大倍数在差放中代替RC和RE代替RE，抑制共模干扰效果好，KCMR大。代替Rc1、 Rc2 ，提高差模放大量。且：单出Ad双出Ad这个镜像电流源不再是恒流源了！ bRC/RLRB+rbeAd=12以前T2单端输出T1T2+VCCVEEIERL12uid12uidT3T4uo作业：4.5,4.6,uo上全接负载只作动态分析求Q点,+VCC-VEE-+-T1T3T2T4T5+VCC-VEE+-T1T3T2T4T5+VCC-VEE-+-T1T3T2T4T5图4.3.5 C14573电路图几级放大? 每一级的作用?恒流源的电流多少?Q点分析?T7 的D,S反了转移特性GsDDs代替RD图4.3.6 C14573的放大电路部分求图4.3.4 F324的简化电路原理图求+ VCC-VCC+-求Q点,RET1T2FET1FET2FET3FET4+ VCC-VCC+-RET1T2FET1FET2FET3FET4转移特性+ VCC-VCC+-RET1T2FET1FET2FET3FET4例: 求静态工作点和差模增益,差模输入