集成运算放大器

集成运算放大器第一页，共三十三页，2022年，8月28日

运算放大器是由直接耦合多级放大电路集成制造的高增益放大器，它是模拟集成电路最重要的品种，广泛应用于各种电子电路之中。4.1集成运算放大器的结构4.2集成运放中的电流源电路4.3

集成运算放大器简介4.4集成运算放大器的性能指标4.5集成运算放大器的种类返回第二页，共三十三页，2022年，8月28日1、工艺特点2、集成运放的组成3、运算放大器的符号4.1集成运算放大器的结构返回第三页，共三十三页，2022年，8月28日采用直接耦合方式。为抑制零漂，第一级采用差动放大电路。工艺相同，对称性好。小于200PF的电容用PN结结电容来做，而大于200PF的电容只能外接。小于30KΩ的交流电阻用三极管恒流源来代替，大于30KΩ的交流电阻和直流电阻只能外接。集成电路中的二极管用三极管来代。1工艺特点返回第四页，共三十三页，2022年，8月28日输入级中间级输出级直流偏置uiuo差动放大电路（单端输出），有两个输入端共发射极放大电路，放大电压OCL功率放大电路，输出电阻小，带负载能力强2、集成运放的组成返回第五页，共三十三页，2022年，8月28日运算放大器的符号中有三个引线端，两个输入端，一个输出端。一个称为同相输入端，即该端输入信号变化的极性与输出端相同，用符号‘+’表示；另一个称为反相输入端，即该端输入信号变化的极性与输出端相异，用符号“-”表示。输出端一般画在输入端的另一侧，在符号边框内标有‘+’号。实际的运算放大器通常必须有正、负电源端，有的品种还有补偿端和调零端。(a)(b)模拟集成放大器的符号(a)国家标准符号(b)原符号

3集成运算放大器的符号第六页，共三十三页，2022年，8月28日

集成运算放大器的型号命名

数字序号

(与世界上其它厂家同类型产品的序号相同。)其它例如:集成功率放大器的型号命名CD－－－－

集成稳压器的型号命名CW－－－－返回第七页，共三十三页，2022年，8月28日4.2集成运放中的电流源电路4.2.1基本电流源4.2.2改进型电流源4.2.3多路电流源4.2.4以电流源为有源

负载的放大电路下面介绍基本电流源第八页，共三十三页，2022年，8月28日4.2.1基本电流源1镜像电流源2比例电流源3微电流源下面介绍镜像电流源和比例电流源第九页，共三十三页，2022年，8月28日1镜像电流源三极管T1、T2特性完全相同∵

UBE0=UBE1∴

IB0=IB1IC0=IC1当β>>2时，第十页，共三十三页，2022年，8月28日2比例电流源比例电流源指IC1和IR呈比例关系由三极管的特性有当β>>2时第十一页，共三十三页，2022年，8月28日适当选取参数，使则其中改变Re0、Re1的比值，就可改变IC1和IR的比例关系第十二页，共三十三页，2022年，8月28日改进型电流源和多路电流源见教材177-180页第十三页，共三十三页，2022年，8月28日4.2.4以电流源为有源

负载的放大电路当需要在负载RL获得电流时，提高共射极放大电路的集电极电阻RC可有效提高电压放大倍数，电流源的交流电阻很大，可代替RC提高其交流电阻。第十四页，共三十三页，2022年，8月28日1电流源为有源负载的共射放大电路如图（a）所示三极管T3、T2特性完全相同，组成镜像恒流源静态时第十五页，共三十三页，2022年，8月28日动态分析第十六页，共三十三页，2022年，8月28日2有源负载差放电路静态时，IC1=IC2=I/2动态时第十七页，共三十三页，2022年，8月28日4.3集成运算放大器简介F007电路中的放大电路部分第十八页，共三十三页，2022年，8月28日F324的简化电路原理图第十九页，共三十三页，2022年，8月28日运算放大器的技术指标很多，其中一部分与差分放大器和功率放大器相同，另一部分则是根据运算放大器本身的特点而设立的。各种主要参数均比较适中的是通用型运算放大器，对某些项技术指标有特殊要求的是各种特种运算放大器。

运算放大器的静态技术指标

4.4.2

运算放大器的动态技术指标4.4集成运算放大器的性能指标返回第二十页，共三十三页，2022年，8月28日1.输入失调电压UIO：(inputoffsetvoltage)输入电压为零时，将输出电压除以电压增益，即为折算到输入端的失调电压。是表征运放内部电路对称性的指标。2.输入失调电流

IIO：(inputoffsetcurrent)在零输入时，差分输入级的差分对管基极电流之差，用于表征差分级输入电流不对称的程度。

3.输入偏置电流IIB：(inputbiascurrent)运放两个输入端偏置电流的平均值，用于衡量差分放大对管输入电流的大小。

4.4.1集成运算放大器的静态技术指标第二十一页，共三十三页，2022年，8月28日4.输入失调电压温漂

dUIO/dT5.输入失调电流温漂dIIO

/dT

在规定工作温度范围内，输入失调电压随温度的变化量与温度变化量之比值。在规定工作温度范围内，输入失调电流随温度的变化量与温度变化量之比值。第二十二页，共三十三页，2022年，8月28日

6.最大差模输入电压UIdmax

7.最大共模输入电压UICmax

(maximumdifferentialmodeinputvoltage)运放两输入端能承受的最大差模输入电压，超过此电压时,差分管将出现反向击穿现象。(maximumcommonmodeinputvoltage)在保证运放正常工作条件下，共模输入电压的允许范围。共模电压超过此值时，输入差分对管出现饱和，放大器失去共模抑制能力。返回第二十三页，共三十三页，2022年，8月28日

1.开环差模电压放大倍数

Aod

：(openloopvoltagegain)运放在无外加反馈条件下，输出电压的变化量与输入电压的变化量之比。2.差模输入电阻rid：(inputresistance)输入差模信号时，运放的输入电阻。3.共模抑制比

KCMR

：(commonmoderejectionratio)与差分放大电路中的定义相同，是差模电压增益Avd

与共模电压增益

Avc

之比，常用分贝数来表示。

KCMR=20lg(Aod/Aoc)

(dB)4.4.2集成运算放大器的动态技术指标第二十四页，共三十三页，2022年，8月28日集成运算放大器外形图第二十五页，共三十三页，2022年，8月28日集成运算放大器外形图返回第二十六页，共三十三页，2022年，8月28日4.5集成运算放大器的种类

4.5.1通用型4.5.2高速型和宽带型4.5.3高精度(低漂移型）4.5.4高输入阻抗型4.5.5低功耗型4.5.6功率型第二十七页，共三十三页，2022年，8月28日

4.5.1通用型

通用型运算放大器的技术指标比较适中，价格低廉。通用型运放也经过了几代的演变，早期的通用Ⅰ型运放已很少使用了。以典型的通用型运放CF741(A741)为例，输入失调电压1～2mV、输入失调电流20nA、差模输入电阻2M，开环增益100dB、共模抑制比90dB、输出电阻75、共模输入电压范围13V、转换速率0.5V/s。返回第二十八页，共三十三页，2022年，8月28日

高速型和宽带型

用于宽频带放大器，高速A/D、D/A，高速数据采集测试系统。这种运放的单位增益带宽和压摆率的指标均较高，用于小信号放大时，可注重fH或fc，用于高速大信号放大时，同时还应注重SR。例如：

CF2520/2525AD9620AD9618

OP37

CF357

返回第二十九页，共三十三页，2022年，8月28日4.5.3高精度(低漂移型）

用于精密仪表放大器，精密测试系统，精密传感器信号变送器等。例如：

OP177

CF714

返回第三十页，共三十三页，2022年，8月28日

高输入阻抗型

用于测量设备及采样保持电路中。

例如：

AD549

CF155/255/355

返回第三十一页，共三十三页，2022年，8月28日4.5.5低功耗型

用于空间技术和生物科学研究中，工作于较低电压下，工作电流微弱。例如：

OP22正常工作静态功耗可低至36

W。OP290在0.8

V