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4 集成运算放大器 上页 下页 返回 模拟电子技术基础 4.1 集成运放概述 集成电路 —— 把整个电路中的元器件制作在一块硅基片上，构成具有某种特定功能的电子电路。 体积小，重量轻，成本低，可靠性高，组装和调试的难度小。 1. 集成电路的主要特点 2. 集成电路的分类 (1) 按功能分 a. 模拟集成电路 b. 数字集成电路 主要用于放大和变换连续变化的电压和电流信号。 主要用于处理离散的、断续的电压和电流信号。 数字集成电路种类多，形式较为简单，通用性强。 (2) 按集成度分 a. 小规模集成电路（SSI — small scale integration circuit) 。 b. 中规模集成电路（MSI —middle scale integration circuit) 集成度：一块芯片上包含的元器件在100个以下。 集成度：一块芯片上包含的元器件在100~1,000之间。 c. 大规模集成电路（LSI — large scale integration circuit) 集成度：一块芯片上包含的元器件在1,000~100,000 之间。 d. 超大规模集成电路（VLSI — very large scale Integration circuit) 集成度：一块芯片上包含的元器件在100,000以上。 e. 目前的集成电路 (a) 已经可以在一片硅片上集成几千万只，甚至 上亿只晶体管。 (b) 集成电路的性能（高速度和低功耗等）也迅速 提高。 (c) 集成度大约每3年增加一倍。 (d) 出现了系统级芯片（SOC—system on chip）。 (e) 集成电路逐步向集成系统（integrated system） 的方向发展。 (3) 按制造工艺分 a. 半导体集成电路 b. 薄膜集成电路 集成电路的元器件和电路由不到1mm厚的金属半导体或金属氧化物重叠而成。 c. 厚膜集成电路 厚膜集成电路与薄膜集成电路基本相同，膜的厚度约几微米到几十微米。 3 . 模拟集成电路的分类 (1) 线性集成电路 输出信号与输入信号呈线性关系。 (2) 非线性集成电路 线性集成电路有：集成振荡器、混频器、检波器、集成开关稳压电源等。 线性集成电路有：集成运算放大器、集成音频功率放大器、集成高频、中频放大器等。 输出信号与输入信号呈非线性关系。 4. 集成运算放大器概述 (1) 集成运算放大器简称集成运放 b. 信号处理。 (2) 集成运算放大器的主要应用 a. 完成比例、求和、积分、微分、对数、反对数、乘法等数字运算。 c. 波形产生。 d. 信号测量。 (3) 集成运放发展的三个阶段 a. 通用型集成运放的广泛使用。 b. 专用集成运放的出现。如高速型、高输入电阻型、 高压型、大功率型，低漂移型和低功耗型等。 c. 开发更高性能指标的产品，进一步提高集成度。 (5) 是线性集成电路中发展最早、应用最广、最为 庞大的一族成员。 (3) 输出电阻小，几百欧以下。 (4) 通用型和灵活性强、成本低、用途广、互换性好。 5. 集成运放的主要特点 (1) 电压放大倍数高，103~105倍。 (2) 输入电阻大，几十千欧到几兆欧。 (1) 相邻元器件的特性一致性好。 (2) 用有源器件代替无源器件。 (3) 二极管大多由三极管构成。 (4) 只能制作小容量的电容，难以制造电感和较 大容量的电容( C 2000pF ) 。 (5) 电路采用直接耦合的方式。 4.1.1 集成电路中元器件的特点 4.1.2 集成运放的典型结构 1. 典型结构 输入级 输出级 中间级 偏置电路 输入 输出 上页 下页 返回 模拟电子技术基础