chapter16集成运算放大器(电工电子技术).ppt

上一章知识点回顾 放大电路的“放大”本质以及性能指标。 典型电路 共发射极放大电路。特点： 分压式偏置放大电路 射集输出器。特点： 差分放大电路。特点： 互补对称功率放大电路。特点： 存在问题： 非线性失真：静态工作点Q的稳定?分压式偏置放大电路 零点温漂：两个差分对称管，具有RE“长尾”式差动放大电路。 放大电路的分析方法： 静态分析（静态工作点）：1.估算法，2.图解法：直流负载线 动态分析：1.微变等效电路，2.图解法：直流负载线，交流负载线。 多级放大电路：直接耦合和阻容耦合 第16章集成运算放大电路 16.1 集成运算放大器的简单介绍 集成电路概念 集成电路的优缺点 集成运算放大器的组成 集成运算放大器的特点及符号 运算放大器的传输特性 集成电路概念 相对于分立电子电路而言的，利用一定的生产工艺把整个电路的各个元器件及它们之间的连线集成在一块半导体基片上，封装在一个管壳内，构成一个完整的、具有一定功能的固体器件。 集成电路的优缺点： 集成运算放大器的组成 集成运算放大器特点及符号 集成运算放大器的封装形式 F006（5G24）引脚和接线图 运算放大器的传输特性 运算放大器的传输特性 运算放大器的传输特性 运算放大器线性应用时的特点 线性区很窄（微伏级），即使 输入毫伏级信号 ，也可能使输出饱和，如果存在干扰也使开环工作不稳定。 运放在线性区工作， 通常引入深度电压负反馈。 工作在线性区时的分析依据 工作在线性区时的分析依据 注意：“虚短，虚断，虚地”概念的“虚”的含义 虚短： ， “虚”的含义是输入电流很小，几乎为“0”，但不等于“0”，否则就没有输入电流了。虚假的短路 虚断： ， “虚”的含义是输入电压很小，两端电位几乎相等，因此不能将反相输入端和同相输入端直接相联，否则就没有输入电压了。虚假的开路。 虚地： ， “虚”的含义是电位几乎为“0”，但不等于“0”，因此，反相端和同相端虚假接地，否则就没有输入电压了。 “虚”的目的就是为了分析计算带来的便利，按照这些依据可以带来很精确地“估算”。 工作在饱和区时的分析依据 16.2运算放大器在信号运算方面的应用 比例运算电路 加法运算电路 减法运算电路 积分运算电路 微分运算电路 16.5 使用运算放大器应注意的几个问题 1. 选用元件 根据实际要求来选用运算放大器,主要是根据使用条件及运放的参数进行选择。 2. 消振 这是为避免运算放大器内部晶体管的极间电容和其他寄生参数的影响,使电路产生自激振荡，即外加消振的方法。 3. 调零 由于运放内部参数不可能完全对称,输入信号为零,输出可能不为零,为此,在使用时必须调零。 * * * 16.2 运算放大器在信号运算方面的应用 16.3 运算放大器在信号处理方面的应用 16.5 使用运算放大器应注意的几个问题 16.1 集成运算放大器的简单介绍 1.电阻太高或太低都不易制造。100~30 kΩ 2.电感难于制造。 3.大电容不易制造，电容一般不超过200 pF。 4.必须使用这些器件的场合，大多采用外接的方法。 缺 点 1.使用方便、体积小、重量轻、功耗小。 2.减少了电路的焊点，提高了工作的可靠性。 3.同一个硅片上的元器件相互离得很近，性能和温度特性较一致，容易建立相同特性的对称晶体管。 4.实现了元件、电路和系统的三者统一。 优 点 电路方框图 中间级 输入级 输出级 偏置电路 通常采用互补对称功率放大电路，带负载能力强， 给出足够的输出电流io ，输出阻抗 ro小。 采用共发射集放大电路，放大管采用复合管， 具有足够大的电压放大倍数。 通常采用差动放大电路，能够尽量抑制零点漂移, 尽量提高KCMRR , 输入阻抗 ri尽可能大 集成运算放大器：是一种高放大倍数、高输入电阻、低输出电阻的直接耦合放大电路。 采用恒流源电路，给各级电路提供稳定和合适 的偏置电流，决定各级静态工作点。 ro ? 0 小：几十 ~ 几百? ro 运放符号 ri ? ? 高: 几十k ? 几百k? ri KCMMRR ? ? 很大：90 dB KCMRR Ao ? ? 很大: 80~140 dB A o 理想运放 集成运放 － ＋ ＋ u－ u+ uo ? A0 ＋ u－ u+ uo － ＋ ＋ u－ u+ uo ? ? 金属壳封装 双列直插式 贴片式 接线图 顶视图 反相输入端 同相输入端 输出端 +UO(sat) -UO(sat) 线性区 饱和区 饱和区 例 F006运算放大器的正、负电源电压为±15V，开环电压放大倍数AU0=2?105,输出最大电压（即??Uo(sat))为±13V。在下图电路中分别加如下电压，