电子技术傅颖02课件

电子技术主讲教师：傅颖项目四集成运算放大器2.集成运算放大器的基本特性2.1集成运算放大器2.2集成运算放大器的性能指标2.1集成运算放大器集成电路：(简称(IC))是采用一定的工艺，把电路中所需要的半导体管、电阻、电容等元器件及电路的连线都集成制作在一块半导体基片上，再封装在一个管壳内，构成的具有一定功能的器件，所以又称为固体组件。集成电路的分类：集成电路按性能和用途的不同，可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。其中，集成运算放大器又简称为集成运放，是一种应用最广泛的模拟集成电路。集成运算放大器的电路结构及符号：集成运放组成框图

2.1集成运算放大器1.输入级：高性能的差分放大电路，对共模信号有很强的抑制力，且一般采用双端输入双端输出的形式。2.电压放大级：提供高的电压增益，可由一级或多级放大电路组成。3.输出级：由PNP和NPN两种极性的三极管或复合管组成，以获得正负两个极性的输出电压或电流。具体电路参阅功率放大器。4.偏置电路：提供稳定的几乎不随温度而变化的偏置电流，以稳定工作点。一般由各种恒流源电路构成。2.1集成运算放大器在应用集成运放时，我们不一定要知道它的内部电路结构，但需要知道它各个引脚的用途以及放大器的主要参数。

集成运放的符号和管脚图

a)图形符号

b)μA741的管脚图

正电源端负电源端2.1集成运算放大器

μA741内部电路

2.1集成运算放大器集成运放电路的特点：1、电路中的电阻和电容的值比较小，电阻的阻值范围一般为几十欧到几十千欧，电容值范围约在100pF以下。电路结构上采用直接耦合的方式，这是由于在集成电路中制作大容量的电容器和电感器较为困难，因此，电路结构一般只能采用直接耦合方式。2、为了克服直接耦合电路的漂移，常采用的是差动放大电路。由于同一硅片上的元器件采用同一标准工艺流程制成，虽然元件参数的分散性大，但一致性好，因此，常采用差动放大电路，利用两个晶体管参数的对称性来抑制温度漂移。3、大量采用晶体管代替大电阻和二极管等元件。在集成电路制造工艺中，制造晶体管往往比制造其他元件更容易，且占用面积小，性能好，因此，常用晶体管构成恒流源作偏置电路和等效电阻，或者将晶体管的基极和集电极短接构成二极管、稳压管等。2.1集成运算放大器集成运放电路的分类：通用型集成运放：性能参数比较均衡，可以满足一般应用的要求。又由于通用型应用范围宽，产量大，价格便宜，经济实惠。所以作为一般应用，应首先考虑选择通用型器件。专用型集成运放：按某特性参数分类，可分成高速型、高阻型、高压型、大功率型、低功耗型、低漂移型、低噪声型、高精度型和单电源型等。2.1集成运算放大器11读图简单的集成电路运算放大器inout直接耦合多级放大电路差动输入级双入单出中间放大级复合管共射输出级2级共集镜像电流源输入级偏置分压偏置放大器组成的电流源为T5提供偏置+-++---反相端同相端2.1集成运算放大器集成运放的符号和传输特性：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“P”或“+”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反，用符号“N”或“-”表示。－＋＋

u－

u+

uo

uPuN－+u+u－

uo＋2.2集成运算放大器的性能指标1.开环差模电压放大倍数Aud

理想集成运放为无穷大。2.共模抑制比KCMR：理想集成运算放大器的KCMR为无穷大。3.差模输入电阻Rid：理想集成运放的rid为无穷大。4.输出电阻Rod：理想集成运放的rod为零。5.输入失调电压UIO：对于集成运放电路，要求输入为零时，输出也为零，但由于实际电路的不对称往往输出不为零，为了使输出电压为零而在输入端加的补偿电压UIO，其大小反映了电路不对称程度和调零的难易，其值要求愈小愈好，一般小于10mV。6.-3dB带宽fH：dB为相对单位。实验发现，随着输入信号的频率上升，放大电路的电压放大倍数将下降，当Aod下降到最大放大倍数的0.707倍时所对应的信号频率称为截止频率，用分贝为单位表示时正好是3dB，对应此点的频率fH称为上限截止频率，又常称为-3dB带宽。2.2集成运算放大器的性能指标集成运算放大器的输入输出特性曲线。0u