电子电路基础 第四章 集成运算放大器.ppt

第四章 集成运算放大电路 本章提要 集成运算放大器基本内部组成可分为输入级、中间级、输出级和偏置电路四个基本组成部分。 2．中间级 1. 开环电压放大倍数（开环电压增益）Au0 在输出端开路，无外接反馈电路时，两个输入端加电压输入信号，此时测出的差模电压放大倍数，称为开环差模电压放大倍数，简称开环电压放大倍数，一般用分贝表示。 Au0越高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。 2. 开环差模输入电阻rid 它指的是集成运放加入差模信号时的开环等效输入电阻，表征了输入级从信号源取用电流的大小，其值越大越好。 3. 开环输出电阻ro 它指的是没有外接反馈电路时，输出级的输出电阻。表征了集成运放带负载的能力，其阻值越小越好。 4. 输入失调电压ui0 理想的集成运放，当输入信号为零时，一般输出电压也为零，但是实际的集成运放中，当输入电压为零时，输出电压不等于零，为使输出电压为零，须在输入端加补偿电压，该补偿电压就称为输入失调电压。它表征了输入级差分对管UBE(或UGS)不对称的程度，一般在毫伏级。 5. 最大输出电压UOM 能使输出电压和输入电压保持不失真关系的最大输出电压， 6. 共模抑制比KCMRR 表示集成运放的差模放大倍数和共模电压放大倍数之比的绝对值，即： KCMRR 越大，说明运算放大器抑制共模信号的性能越好。 7. 最大共模输入电压UiCM 表示集成运放输入端所能承受的最大共模电压。 (2)“虚断” 一、电压比较电路 二、施密特比较器 一、方波产生电路 组成：滞回比较器和RC充放电回路组成的自激振荡电路。 第四章 集成运算放大电路第四节 信号产生电路 1. 工作原理 滞回比较器的两个门限电压： 初始状态为 uo通过RF2向C充电，uc上升，当uc上升到稍大于UT1时，在正反馈作用下，uo由+UZ迅速转换为-UZ，C充电电压uc达到最大值。 C通过RF2放电, uc下降, uc下降到小于UT1时, uo由-UT1转换为+UT1。 燕山大学电气工程学院 将整个电子电路中的元器件及相互之间的联接同时制造在一块硅基片上，构成一特定功能的电子电路，称为集成电路。相对于分立电路，集成电路具有体积更小，重量更轻，功耗更低，可靠性更高的特点。本章主要讨论以下几个问题： 3．集成运放在信号运算、信号处理及信号产生方面的应用。 1．集成运放的组成及主要参数； 2．理想集成运放两种工作方式的主要特点和分析方法； 本章通过了解集成运放的主要技术参数，重点理解理想运放“虚短”、“虚断”的含义；正确理解集成运放两种工作状态的特点和分析方法，能够分析各种集成运放组成的运算电路的工作情况及输入输出关系；并对各种信号发生电路、比较电路的原理和应用有一定的了解和认识。 一、集成运算放大器电路简介 集成运算放大器(简称集成运放)是应用极为广泛的一种，本章所介绍的即是集成运算放大器及其基本应用。 第四章 集成运算放大电路 第一节 概述 集成电路 小规模、中规模、大规模和超大规模 模拟集成电路 数字集成电路 集成运算放大器 集成功率放大器 集成模/数、数/模转换器 集成稳压电源 专用模拟集成电路 运算放大器是具有高开环放大倍数、高输入电阻、低输出电阻并具有深度负反馈的多级直接耦合放大器。 广泛应用于测试技术、自动控制系统、信号处理等各个领域。 第四章 集成运算放大电路第一节 概述 1．输入级 采用差分放大电路构成。对称性好、输入电阻高、可以有效减小零点漂移、抑制干扰信号等，可以有效放大有用信号。 第四章 集成运算放大电路第一节 概述 为整个电路提供足够大的电压放大倍数。一般采用共射级放大电路，集电极电阻用晶体管恒流源代替，恒流源的动态电阻很大，可以获得较高的电压放大倍数。 3．输出级 输出级与负载连接，主要作用是提供足够的输出功率（即足够大的电流和电压）以满足负载的需要。要求其输出电阻低，带负载能力强。一般由射级输出器或互补对称电路构成。 4．偏置电路 为整个电路提供稳定的和合适的偏置电流。偏置电路是由各种恒流源电路组成。还有过载保护电路，可以防止输出电流过大时将运放烧坏。 集成运放的图形符号 反相输入端 同相输入端 输出端 uo u－ u+ － ud + Ao － + + ◆ 输入方式: ① 反相输入 ② 同相输入 ③ 差分输入 F007 8 1 7 2 3 4 5 6 100 dB 2 3 8 7 5 4 6 u－ u+ uo +UCC －UEE F007 的外部接线和管脚图 返 回 下一节 上一页 第四章 集成运算放大电路第一节 概述 二、集成运算放大器的主要参数 第四章 集成运算放大电路第一节 概述 第