本科模拟电子技术基础第4章.pdf

第4章 集成运算放大器电路 第4章集成运算放大器电路 4–1 集成运算放大器的特点 4–2 电流源电路 4–3 差动放大电路 4–4 集成运算放大器的输出级电路 4–5 集成运放电路举例 4–6 MOS集成运算放大器 4–7 集成运算放大器的主要性能指标 第4章 集成运算放大器电路 4–1 集成运算放大器的特点 集成运放是一种多级放大电路， 性能理想的运放 应该具有电压增益高、输入电阻大、输出电阻小、工 作点漂移小等特点。与此同时，在电路的选择及构成 形式上又要受到集成工艺条件的严格制约。因此，集 成运放在电路设计上具有许多特点，主要有： (1) 级间采用直接耦合方式。 (2) 尽可能用有源器件代替无源元件。 (3) 利用对称结构改善电路性能。 第4章 集成运算放大器电路 关于集成电路的制造工艺见附录A 。 集成运放电路形式多样，各具特色。但从电路的 组成结构看，一般是由输入级、中间放大级、输出级 和电流源四部分组成，如图4–1所示。 第4章 集成运算放大器电路 输 中 输 Ui 入 间 出 级 级 级 Uo 电流源电路 图4–1 集成运算放大器组成框图 第4章 集成运算放大器电路 4–2 电流源电路 电流源对提高集成运放的性能起着极为重要的作 用。一方面它为各级电路提供稳定的直流偏置电流， 另一方面可作为有源负载，提高单级放大器的增益。 下面我们从晶体管实现恒流的原理入手，介绍集成运 放中常用的电流源电路。 第4章 集成运算放大器电路 一、单管电流源电路 图4–2(a) 画出了晶体管基极电流为IB 的一条输出特 性曲线。由图可见，当IB 一定时，只要晶体管不饱和也 不击穿，IC 就基本恒定。因此，固定偏流的晶体管，从 集电极看进去相当于一个恒流源。由交流等效电路知， 它的动态内阻为rce　，是一个很大的电阻。为了使IC 更 加稳定，可以采用分压式偏置电路( 即引入电流负反 馈) ，便得到图4–2(b)所示的单管电流源电路。图4–2(c) 为该电路等效的电流源表示法，图中R 为等效电流源的 o 动态内阻。利用图4–2(b) 电路的交流等效电路可以证 明，R 近似为 o 第4章 集成运算放大器电路 IC IC IC R 1 R I o B R