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第5章 集成运算放大器的结构及特性
(1) 差分放大电路输入共模信号 (2) 差分放大电路加差模信号 具有恒流源的差分放大电路 一、 镜像电流源 5.3.2 威尔逊电流源 5.3.2 威尔逊电流源 5.3.3 微电流源 基于比例电流源的多路电流源 二、 多集电极管构成的多路电流源 三、 MOS管多路电流源 1. 为集成运放各级电路提供偏置电流; 作为各级放大电路的有源负载,提高电压增益; F007中的电流源电路 图4.2.10 有源负载共射放大电路 图4.2.11 有源负载差分放大电路 4.3 集成运放电路简介 第一代产品:以μA709为代表.开环增益为45000.缺点是内部缺乏过流保护. 第二代产品:以μA741为代表.开环增益约为10万.缺点是输入失调参数和共模抑制比不理想. 第三代产品:4E325、AD508等,采用β (β=1000~5000)管,输入失调和温漂小. 第四代产品:5G7650、HA29000等.为高阻、高精度、低漂移型集成运放,性能已接近理想运放, 图4.3.1 F007电路原理图 13. -3dB带宽 fH 与单位增益带宽 fC : fH是集成运放的开环增益下降3dB时的频率.理想运放的fH为无穷大,实际的通用型集成运放fH比较低,一般为几赫兹到几十赫兹. fC为Aod下降至0 dB时的频率. fC与 fH之间存在关系: 增益带宽积为: 14.转换速率SR : 转换速率是指在给定负载条件下,当输入一个比较大的阶跃电压时,集成运放输出电压变化的最大速率,SR的单位为V/μs.工作时,输入电压的变化率不应超过SR.SR高的集成运放,其高频响应通常较好. 5.5.2 运算放大器传输特性和理想模型 开环时,输出电压与输入电压之间的关系: 5.5.2 运算放大器传输特性和理想模型 一、理想运算放大器的条件 二、理想运算放大器的特性 * 第5章 集成运算放大器 5.1 集成运算放大电路简介 5.2差分放大电路 5.3电流源电路 5.4集成运放电路简介 5.5 集成运放的主要参数及低频等效电路 5.6 集成运放的使用 5.1 模拟集成电路简介 一、集成电路(IC)概述 在半导体制造工艺的基础上,把整个电路中的元器件制作在一块硅片上,构成特定功能的电子电路,称为集成电路。它体积小、性能很好,能完成一定的功能。 二、模拟集成电路的分类(三种分类方法) 1、按结构工艺分:半导体集成电路、混合集成电路、电子管集成电路 2、按集成度分:小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路 3、按功能分:模拟集成电路、数字集成电路 三、模拟集成电路的特点 1、同在一块硅片上制造,元件参数的一致性 很好。 2、电路中电阻元件一般由硅半导体的体电阻构成,阻值范围为几十欧~20千欧左右,另外电阻值的精度不易控制,误差在20%~30%左右。 3、电路中电容值也不大(几十PF)。 4、集成电路存在温漂。 5、电路中的二极管多用作温度补偿或电位移动。 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。集成电路中第 一级常采用差动电路。(为克服或减小温漂) 5.1 集成运算放大电路概述 一、集成运放电路(IC)的结构特点 2. 集成运放内部电路的输入级采用差分电路。 5.集成运放内部电路经常用复合管。 3. 集成运放内部电路用有源元件(晶体管或场效应管)替代电阻。 4. 集成运放内部电路用恒流源电路作偏置电路。 集成运放内部电路均采用直接耦合方式的多级放大电路。 二、集成运放电路的组成及各部分的作用 集成运放电路方框图 1. 输入级:要求其输入电阻高,抑制共模能力强,差模放大倍数大。 2. 中间级:要求放大倍数大。多采用共射(或共源)电路,并采用复合管做放大管,用恒流源做集电极负载。 3. 输出级:要求输出电压线性范围宽,输出电阻小(带负载能力强)和非线性失真小。 4.
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