第06章模拟集成电路及其应用23班汇编.ppt

第六章 模拟集成电路及其应用 集成运算放大器 6.1 集成运放的组成及基本特性 教学资源 待续… 应用举例 例：在下图所示的电路中，A1、A2为理想运放，求vo N IR2 IR1 6.5. 集成运放的模拟运算电路 比例运算电路 加法/减法运算电路 积分/微分运算电路 对数/指数运算电路 乘/除/开方运算电路 6.5.1 加法运算电路 两输入端反相加法电路 在反相比例运算电路的基础上，增加一个输入支路。 若 R1=R2 反向加法电路 6.5.1 加法运算电路 在同相比例运算电路的基础上，增加一个输入支路。 若 R1//RF= RP= R2//R3//R4 两输入端同相加法电路 同向加法电路 6.5.2 减法运算电路 差分输入减法电路 R1=R2 R3=RF 当 vI1 =0 时： 当 vI2 =0 时： 若 电压增益 Avf= vO /(v11 –vI2) =RF /R1 实现同相比例运算 vO =(RF /R1) (v11 –vI2) 模拟减法运算电路 差分输入减法电路 6.5.2 减法运算电路 高输入阻抗减法电路 若 由于第一级输出阻抗近似为零，后级对它的负载作用可以忽略。两级电路的输出与输入关系可分开计算，互不影响。 高输入阻抗减法电路 6.5.2 减法运算电路 反相求和减法电路 若 反相求和减法电路 6.5.2 减法运算电路 双端输入也称差动输入，输出电压的推导可采用叠加原理。 双端输入运算电路 双端输入运算电路 用叠加原理： 当vI1=vI2 =0时, 求出vI3和vI4单独作用时的输出电压voP; 当vI3 = vI4 =0时, 求出vI1和vI2单独作用时的输出电压voN。 若 R1=R2= R3= R4, RF= R 微信公众平台 微信号：bupt2013 人人网公共主页 网址 /601586108 QQ群 课程群：3643 7175 (千人群) 新浪微博 模电数电 网址 /buptdzdl 1966年美国仙童公司推出 电子电路基础 信息与通信工程学院 厚德 博学 敬业 乐群 第六章 模拟集成电路及其应用 模拟集成电路种类很多，常用的有集成运算放大器、集成功率放大器、集成模拟乘法器、集成电压比较器等。 按工艺 双极型、CMOS型、混合型 按工作原理 电压放大型、电流放大型、跨导型、… 按电源 单电源、双电源 6.1 集成运放的组成及基本特性 集成运放是一种高增益(100dB?180dB)直接耦合放大电路，输入电阻高，输出电阻低，共模抑制比高(60dB?170dB)，失调与漂移小，广泛应用于各种电子电路中。 集成运放的组成 集成运放的一般组成框图 6.1 集成运放的组成及基本特性 典型的集成运算放大器 ?A741 30pF 39k? 10k? 3k? 50k? 50? 1k? 50k? 1k? 25? 50? 24只晶体管 10个电阻 1个电容 共集 - 共基 共集 - 共基 共集 共集 共射 互补输出级 改进电流源 做有源负载 电流源 电流源 电流源 偏 置 电 路 微电流源 互补输出级 密勒补偿 电容 取样电阻 取样电阻 过 载 保 护 过 载 保 护 调零电路 拉 电 流 灌 电 流 6.1 集成运放的组成及基本特性 集成运放的符号 同相输入端 vP : 输出与输入信号同相 反相输入端 vN : 输出与输入信号反相 输出端 vo : 输出电压信号 (a) 国标符号 (b) 常用符号 模拟集成放大器的符号 6.1 集成运放的组成及基本特性 集成运放的传输特性 线性区输出与输入的函数关系 6.1 集成运放的组成及基本特性 理想集成运放模型 开环差模电压增益 Avd?? 通常要求 Avd≥80dB 差模输入电阻Rid ? ? 通常要求Rid比输入端外电路的电阻大2?3个量级 输出电阻 Ro ? 0， 通常要求Ro比输出端外电路的电阻小1 ? 2个量级 共模抑制比 KCMR? ? 输入失调足够小 6.1 集成运放的组成及基本特性 集成运放工作在线型区的特点 虚短 运放处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，称为虚短。显然不能将两输入端真正短路。 虚断 运放处于线性状态时，可把两输入端视为等效开路，称为虚断。同样不能将两输入端真正断路。 6.1 集成运放的组成及基本特性 vN=0 vN=vI 反向输入 同向输入 工作在线型区的运放 反向输入 vN=0 工作在线型区的运放 工作于非线性区