[理学]第6章模拟集成电路.ppt

前述内容是学习分立器件及其应用（放大器）电路。将彼此独立的三极管、二极管、电阻、电容等用导线连接成的电路称为分立元件电路。 以下内容是学习集成电路（IC）和IC应用电路的基础。集成电路是将半导体三极管、二极管、电阻等元件及连线全部集中制造在同一小块厚约为0.2-0.25mm半导体基片上，成为一个完整的固体电路。集成电路的元件密度高、引线短、外部接线少，从而提高了电子设备的可靠性和灵活性，并且减低了成本，为电子技术的应用开辟了一个新的时代。 功能上可以分为三大类 数字集成电路 模拟集成电路 数/模混合集成电路 集成电路常有3种外形，即双列直插式、圆壳式和扁平式，如图6.1所示。 基本差分放大器的输入信号可分为共模信号和差模信号两种。在放大器两输入端分别输入大小相等、极性相同的信号，这种输入方式称为共模输入，信号称为共模信号，常用uIc表示，即uIc=uI1=uI2。 在共模输入情况下，因电路对称，两管的集电极电位变化相同，因而输出电压Uoc恒为零。说明差分放大电路对共模信号具有很强的抑制作用，在参数完全对称的情况下，共模输出 为零。 当uI1和uI2所加信号为大小相等、极性相反的输入信号时为差模信号，则集电极电位的变化也是大小相等变化方向相反，即Uod=2Uo1.从而可以实现电压放大。 说明差分放大电路的一个特点，即输入有差别，输出就变动；输入无差别，输出就不动。 基本差分放大器，利用对称补偿原理抑制零漂。但是在单管集电极对地的单端输出电压中，漂移电压并没有被补偿，因此漂移现象仍然存在。 1. 差动放大电路一般有两个输入端： 双端输入——从两输入端同时加信号。 单端输入——仅从一个输入端对地加信号。 三.差动放大电路的基本工作原理 1. 静态工作点的计算： 四.差动放大器的输入输出方式 差动放大器共有四种输入输出方式: 1. 双端输入、双端输出（双入双出） 2. 双端输入、单端输出（双入单出） 3. 单端输入、双端输出（单入双出） 4. 单端输入、单端输出（单入单出） 主要讨论的问题有： 差模电压放大倍数、共模电压放大倍数 差模输入电阻、 输出电阻 3. 单端输入双端输出 单端输入等效双端输入: 因为Re＞＞从T2发射极看进去的等效电阻，故 Re 可视为开路，于是有 4. 单端输入单端输出 注意放大倍数的正负号： 设从T1的基极输入信号，如果从uo1 输出为负号；从uo2 输出为正号。 (1)差模电压放大倍数 与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关： 五. 带恒流源的差动放大电路 根据共模抑制比公式： 集成运算放大器是发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电路，简称集成运放。它实质是一个多级直接耦合、高电压增益、高输入电阻和低输出电阻的放大器，早期的应用主要是数值运算，故称运算放大器，目前的用途已经远远超过了此范围，但仍沿用此名称。 国内外的集成运放种类繁多，应用非常广泛。除通用型集成运放外，还有很多特殊运放，它们的部分性能比通用型好得多。例如，高输入阻抗型，主要用作测量放大器、模拟调节器、有源滤波器及采样—保持电路；高精度型，一般用于精密检测、自控仪表等；高速型，一般用于快速模—数和数—模转换器、有源滤波器、精度比较器、高速采样—保持电路和视频放大器等要求输出对输入响应迅速的情况；低功耗型，一般用于遥测，遥感、生物医学和空间技术等要求能源消耗有限制的场合。 除了根据用途和要求正确选型之外，为了能达到使用要求和精度，避免在调试过程中损坏，在调试使用时还应注意以下问题。 1. 调零 失调电压、失调电流的存在，使得实际运放当输入信号为零时，输出不为零。为此，有些运放在引脚中设有调零端子，接上调零电位器可调零。电位器应选用精密的线绕电位器。调零时，将电路的输入端接地，调整电位RP，同时用最低挡直流电压表测输出电压，使输出电压为零即可，如图所示。 有些集成运放没设调零端，例如有些双运放、四运放就不设调零端。为此，使用中可采取辅助调零的办法，如图所示。 2. 消除自激 运放工作时很容易产生自激振荡，此时用示波器接在输出端，可看到输出信号上叠加了波形近似正弦的高频振荡，偶尔也有出现低频振荡情况。为了消除自激，有些集成运放在内部已做了消振电路，有些集成运放则引出消振端子，外接RC消振网络。在实际应用中，为了使电路稳定，有些电路分别在运放的正、负电源端与地之间并接上几十微法与0.01~0.1μF的电容，有些在反馈电阻两端并联电容。有些在输入端并联一个RC支路，见图。 3. 保护措施 在使用过程中，由于电源极性接反、输