2009第三章集成运算放大器课件.pptVIP

vi1单独作用，vi2=0，电路为反比例运算电路。 vi2单独作用，vi1=0，电路为同相比例运算电路。 vO vi1 vi2 P vi1、vi2同时作用时输出电压 vi1 vi2 vO 差动减法器 当 R1 = R2=R3=RF = R 差动减法器 vi1 vi2 vO 当 R1 = R2，R3=RF vi1 vi2 vO vi4 vi3 R1 R2 RP3 RP4 N P 加减法运算电路（二） vi1 vi2 vO vi4 vi3 R1 R2 RP3 RP4 N P 例题：设计一个运算电路，要求输出电压和输入电压的运算关系式为 解法一：采用单集成运放，vi1同相输入端，vi2 、vi3 反相输入端。 vi1 vi2 vO vi3 R2 R3 R1 N P R4 vi1 vi2 vO vi3 R2 R3 R1 N P R4 vi1 vi2 vO vi3 R2 R3 R1 N P 第三章 集成运算放大电路 一、集成电路（Itegrated Circiut简称IC ）定义 集成电路 -----是采用专门的半导体制造工艺，将大量晶体管、场效应管、二极管、电阻、电容等元件及它们间的连线所组成的完整电路制作在一块单晶硅片上，形成具有特定功能的单元电路。 集成放大电路是一种高电压放大倍数、高输入电阻、低输出电阻的多极直接耦合放大电路，最初多用于各种模拟信号的运算（如比例、求和、求差、积分、微分…），故被称为集成运算放大器，简称集成运放。 3.1集成运算放大电路概述 由晶体管、场效应管、二极管、电阻、电容等元器件根据不同连接方式组成的电路，称为分立元件电路。 (1)、集成电路按集成度(每一片硅片中所含元、器件数)大小分为： 小规模集成电路 中规模集成电路 大规模集成电路 超大规模集成电路 (2)、集成电路按功能分为： 数字电路： 模拟电路：集成运放、集成功放、集成稳压电源电路 (3)、集成电路按晶体管性质分为： 晶体管-晶体管-逻辑电路（(Transistor—Transistor Logic)，简称TTL电路）获双极型晶体管集成电路。 金属-氧化物-半导体场效应管集成电路（MOS电路）或单极型场效应管集成电路。 二、分类 1、集成电路中不适宜制作几十皮法以上的大电容器，多采用直接耦合的形式，在需要大容量电容的场合，采用外接法。 2、在硅片上制作晶体管比制作电阻容易，集成电路中采用晶体管或场效应管等有源元件（恒流源电路）作为放大器的偏置电路。 在需要大电阻的场合也采用外接法。 3.1.1集成运算放大电路特点 分立元件电路：尽量少用晶体管，以降低成本。 集成电路：尽量减少电阻、电容等无源器件，用晶体管等有源器件来取代。 3、同一集成电路中元件参数一致性和温度均一性较好，很容易制造对称性高的电路，尤其是集成电路输入级几乎无一例外采用差分电路，以便充分利用元件的对称性抑制输出零点漂移。 4、集成运放中所用的晶体管常采用复合管结构来改善性能。 3.1.2 集成运放电路的组成及其各部分的作用 两个 输入端 一个 输出端 vP vN vO 集成运放原理框图 1、输入级（前置级） 是一个双端输入、有良好对称性的高性能差分放大电路。 vP vN vO vP vN vO 输入电阻高，差模电压放大倍数大，抑制共模信号能力强（共模抑制比大），静态电流小。 2、中间级 整个集成运放的主放大器，多采用共射或共源放大电路。作用是使集成运放具有较强放大能力。 为提高电压放大倍数，采用多极、复合管、以恒流源做集电极负载。使电压放大倍数可达千倍以上。 基本共射放大电路 稳Q共射放大电路 vP vN vO 3、输出级 集成运放的输出级多采用射极输出器或互补对称输出电路，具有输出电压线性范围宽、输出电阻小（即带负载能力强）、非线性失真小等特点。 +VCC vs vi vo 有源负载用于共射放大电路 4、偏置电路 采用电流源电路为各级提供合适又稳定的静态工作电流，从而确定合适而稳定的静态工作点。 3.3.1集成运放原理电路分析 3.3集成运放原理电路和理想集成运放的参数 vO vP vN 若将集成运放看成一个“黑盒子”，则可等效为一个双端输入、单端输出的差分放大电路。 集成运放符号 3.4 理想集成运放的参数和工作区 性能指标理想化的集成运放称为理想运放。 3.4.1 理想化集成运放的性能指标