4.3集成运算放大电路简介.ppt

第一代产品：利用少量横向PNP管，构成以电流源作偏置电路的三级直接耦合放大电路。 第二代产品：采用了有源负载，简化了电路设计，使开环增益明显提高，各方面性能指标比较均衡。 第三代产品：输入级采用超β管，β值高达1000~5000倍，版图设计考虑了热效应的影响，减小了失调电压、失调电流及它们的温漂，增大了共模抑制比和输入电阻。 第四代产品：采用了斩波稳零和动态稳零技术，使各性能指标参数更加理想化，一般情况下不需要调零就能正常工作，大大提高了精度。 * 模拟电子技术多媒体课件 4.3 集成运放电路简介 典型的集成运放 双极型集成运放 F007、F324 单极型集成运放 C14573 一、引脚 4.3.1 双极型集成运放 F007 (a)引脚图 1 2 3 4 8 7 6 5 (b)连接示意图 二、电路原理图 图4.3.1 F007电路原理图 1. 偏置电路 +VCC T8 -VEE T9 T12 T13 T10 T11 R4 R5 I8 I3,4 IC9 IC10 IREF IC13 至输入级 至中间级和输出级 基准电流： 　　基准电流产生各放大级所需的偏置电流。 各路偏置电流的关系： IREF IC11 IC10 IB3, IB4 IC9 IC8 IC12 IC13 微电流源 镜像电流源 输入级 镜像电流源 中间级 输出级 图 4.3.1-1 F007 的偏置电路 2. 输入级 　 T1、T2、T3、T4 组成共集－共基差分放大电路； T1、T2 基极接收差分输入信号。 T5、T6有源负载。 　 T4集电极送出单端输出信号至中间级。 　 RW调零电阻，R外接电阻。 　 T7与R2组成射极输出器。 uO +VCC -VEE T6 R1 I3,4 IC10 IC9 R2 R3 R RW T4 T2 T7 T5 T3 T1 T8 T9 图 4. 3. 1-2 uI2 uI1 若暂不考虑 T7 和调零电路则电路可简化为： +VCC -VEE I3,4 T4 T2 T3 T1 I8 RC RC uI1 uI2 uO 　　(1)T1、T2共集组态，具有较高的差模输入电阻和共模输入电压。 　　(2)共基组态的T3、T4，与有源负载T5、T6组合，可以得到很高的电压放大倍数。 　　(3)T3、T4 共基接法能改善频率响应。 　　(4)该电路具有共模负反馈，能减小温漂，提高共模抑制比。 图4.3.1-2简化示意图 3. 中间级 　　输入来自T4和T6集电极。 　　输出接在输出级的两个互补对称放大管的基极。 　　中间级T16、T17组成复合管，T13作为其有源负载。 　　接入30pF的校正电容起相位补偿的作用，防止电路产生自激振荡。 图 4.3.1-3 中间级示意图 +VCC -VEE T15 T16 IC13 R7 ? T17 R8 30pF ? 4. 输出级 IC13 R8 uO +VCC -VEE T14 uI D1 R9 R10 T19 T18 R7 T15 D2 图4.3.1-4 F007输出级原理电路 　　T14、 T18 、T19准互补对称电路； 　　D1、 D2 、R9、R10为过流保护电路； 　　T15 、R7、R8为输出级设置合适的静态工作点。 　　调节 R7、R8 阻值可调节两个功率管之间的电压差。这种电路称为 UBE 倍增电路。 4.3.2 单极型集成运放 3.第二级 增强型PMOSFET对管T3、 T4 增强型NMOS管T8构成漏极带有源负载的共源放大电路。 双端输入、单端输出的MOS差分放大电路。 2.第一级 T1、T2 、T7构成多路电流源。 1.偏置电路 电容C起相位补偿作用。 由于第二级电路从T8的栅极输入，其输入电阻非常大，所以使第一级具有很强的电压放大能力。 图4.3.5 C14573电路图 4.4 集成运放的性能指标及低频等效电路 一、开环差模电压增益 Aod 一般用对数表示，定义为 单位：分贝 理想情况下Aod为无穷大； 通用型集成运放的Aod为65～100dB。 4.4.1 集成运放的主要性能指标 二、输入失调电压 UIO 三、输入失调电压温漂 ?UIO 定义： 　　　　　为了使输出电压为零，在输入端所需要加的补偿电压。 一般运放：UIO 为 1 ~ 10 mV； 高质量运放：UIO 为 1 mV 以下。 定义： 一般运放为 每摄氏度 10 ~ 20 ?V； 高质量运放为 每摄氏度 0.5 ?V 以下。 四、输入失调电流 IIO 五、输入失调电流温漂 ?IIO 　　　　　当输出电压等于零时，两个输入端偏置电流之差，即 定义： 一般运放为 几十 ~ 一百nA；高质量的低于 1 nA。 定义： 一般运放为 每摄氏度几nA；高质量的每摄氏度几十