第四章 集成运放放大器.ppt

* 电子技术 第四章 集成运算放大器 模拟电路部分 1. 考核知识点： 集成运放的结构特点、电路的组成、主要性能指标、种类及使用方法。 2. 考核要求： ① 识记：集成运放的组成及各部分的作用。 ② 领会：主要指标参数的物理意义及其使用事项。 ③ 简单应用：电流源电路的简单分析。 集成电路: 将整个电路的各个元件做在同一个半导体基片上。 集成电路的优点： 工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。 集成电路的分类： 模拟集成电路、数字集成电路； 小、中、大、超大规模集成电路； ? ? 集成运算放大器（简称集成运放)： 一种通用型的模拟集成电路 ? 集成运放由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ ? 什么是集成运算放大电路？集成运放电路结构有什么特点？ ? 集成运放的电压传输特性有什么特点？ ? 电流源在集成运放中的作用是什么？书中介绍了几种电流源电路？ ? 集成运放的性能指标、等效电路、类型 如何选择？使用注意事项？ 4.1.1 集成运放的电路结构特点： 1. 集成运放均采用直接耦合方式 2. 集成运放大量采用差分放大器和电流源电路 3. 集成运放中常用有源元件代替电阻 4.集成运放中常用复合管 可以说，集成运放是一个高电压增益的直接耦合 的多级放大器 4.1.2 集成运放电路的组成： 输入级 中间级 输出级 偏置电路 uP uN uo － ＋ uP uN uo uo uP-uN ＋UOM -UOM 4.1.3 集成运放的电压传输特性： 线性区：uo=Aod (uP - uN ) 非线性区：uo=±UOM 4. 2 集成运放中的电流源电路： 图4.2.1 镜像电流源 T0 T1 IB1 IB0 2IB IR IC0 IC1 R +VCC T0 、T1 ：特性相同 图4.2.2 比例电流源 T0 T1 IB1 IB0 IB0+ IB1 IR IC0 IC1 R +VCC Re1 Re0 IE0 IE1 T0 T1 IB1 IB0 IB0+ IB1 IR IC0 IC1 R +VCC Re IE1 图4.2.3 微电流源 UEE +UCC u+ uo u– 反相 输入端 同相 输入端 T3 T4 T5 T1 T2 IS 原理框图： 输入级 中间级 输出级 与uo反相 与uo同相 4.3集成运放简介 对输入级的要求：尽量减小零点漂移,尽量提高 KCMRR , 输入阻抗 ri 尽可能大。 对中间级的要求：足够大的电压放大倍数。 对输出级的要求：主要提高带负载能力，给出足够的输出电流io 。即输出阻抗 ro小。 集成运放的结构 （1）采用四级以上的多级放大器，输入级和第二级一般采用差动放大器。 （2）输入级常采用复合三极管或场效应管，以减小输入电流，增加输入电阻。 （3）输出级采用互补对称式射极跟随器，以进行功率放大，提高带负载的能力。 R2 T3 R1 R3 -UEE +UCC ui2 uo E RC T1 RC T2 ui1 T4 IC =IC1+ IC2 = ?1 IB + ?2(1+ ?1 ) IB = [?1 + ?2(1+ ?1 ) ]IB 为减小IB， 提高输入电阻，T1、T2采用复合三极管 ? = IC / IB = ?1 + ?2(1+ ?1 ) ? ?1 ?2 IC IB IE ?1 ?2 ? IC1 IC2 IB2 -UEE +UCC E RC T1 RC T2 T5 T6 RC3 RE2 RC4 RE3 T7 T9 T8 RE4 RE5 T11 T10 RL 第4级：互补对称射极跟随器 差动放大器 第2级 第1级：差动放大器 第3级：单管放大器 – + 集成运放内部结构（举例） 极 性 判 断 ri 大: 几十k? ? 几百 k? 运放的特点： KCMRR 很大 ro 小：几十 ? 几百? A od 很大: 104 ? 107 理想运放： ri ? ? KCMMRR ? ? ro ? 0 Aod ? ? 运放符号： ＋ － u－ u+ uo － ＋ ＋ u－ u+ uo ? Ao 国际符号 国内符号 *