模拟电路集成运算放大电路.ppt

*还有其他的参数，参看书P113-114*1、集成运放负反馈的引入，可实现各种功能2、通常将集成运放理想化3、理想运放只有两个工作区域：线性区；非线性区*其他性能指标见书P115集成电路是一种将“管”和“路”紧密结合的器件，它以半导体单晶硅为芯片，采用专门的制造工艺，把晶体管、场效应管、二极管、电阻和电容等元器件及它们之间的连线所组成的完整电路制作在一起，使之具有特定的功能。集成电路体积小、重量轻、耗电少、可靠性高，已成为现代电子器件的主体。集成电路分数字与模拟两大类。模拟集成电路的种类很多，有集成运算放大器(简称集成运放)，集成功率放大器，集成模拟乘法器，集成锁相环，集成稳压器等。在模拟集成电路中，集成运算放大器是最为重要、用途最广的一种，这里主要介绍集成运放的内部电路、工作原理、性能指标及常用等效模型。集成电路体积小、重量轻、耗电少、可靠性高，已成为现代电子器件的主体。集成电路分数字与模拟两大类。4.1引言集成运算放大器(简称集成运放)，根据集成工艺不同有双极性和单极性之分。第2页,共28页，星期六，2024年，5月4.2通用型集成运算放大器的结构及特点一.集成运放的总体结构第3页,共28页，星期六，2024年，5月二.简单的集成运放原理电路：第4页,共28页，星期六，2024年，5月输入级：差分电路，大大减少温漂。中间级：采用有源负载的共发射极电路，增益大。为提高放大倍数，常用复合管。输出级：具有输出电压线性范围宽、输出电阻小（带负载能力强），飞线性失真小。OCL电路。偏置电路：镜像电流源，微电流源。第5页,共28页，星期六，2024年，5月＋－u-－u+uo集成运算放大器符号国际符号：国内符号：集成运放的特点：电压增益高输入电阻大输出电阻小同相输入端反相输入端输出端第6页,共28页，星期六，2024年，5月（1）集成电路中的元器件是在相同的工艺条件下做出的，邻近的器件具有良好的对称性，而且受环境温度和干扰的影响后的变化也相同，因而特别有利于实现需要对称结构的电路。三.集成电路特点（2）一般采用直接耦合方式（3）常采用具有补偿特性的差动放大电路，抑制温漂（4）三极管（或场效应管）代替电容、电阻和二极管。集成工艺制造的电阻、电容数值范围有一定的限制。集成电路中的电阻是使用半导体材料的体电阻制成的，因而很难制造大的电阻，其阻值一般在几十欧姆到几十千欧姆之间;集成电路中的电容是用PN结的结电容作的。（5）适当利用外接分立元件第7页,共28页，星期六，2024年，5月4.3集成运算放大器简介一.通用型简化电路图输入极性的判定采用瞬时极性的方法（板书）参见p109第8页,共28页，星期六，2024年，5月三.通用型集成运放F007AB第9页,共28页，星期六，2024年，5月AB第10页,共28页，星期六，2024年，5月分析：1.偏置电路：T12、R5和T11构成了主偏置电路，产生基准电流：其他偏置电流都与基准电流有关。T10、T11和R4组成微电流源，通过T8和T9组成的镜象电流源为差动输入级提供偏置电流。T12和T13管构成多支路电流源。T13管是多集电极三极管，其集电极电流和的大小比例为3:1。B路作为中间级的有源负载。A路为输出级提供偏置。第11页,共28页，星期六，2024年，5月2.输入级：T1、T2和T3、T4管组成共集一共基复合差动输入电路。其中T1和T2管作为射极输出器，输入电阻高。T3和T4管是横向PNP管，发射结反向击穿电压高，可使输入差模信号达到30V以上。T5、T6、T7和R1、R2、R3组成具有基极补偿作用的镜象电流源，作为差动输入级的有源负载，可以提高输入级的增益。它们同时还有单端输出转换为双端增益的功能。第12页,共28页，星期六，2024年，5月3.中间级：T16和T17是复合管组成的共射放大电路，T13B作这一级的集电级有源负载。T14和T20管组成互补对称输出级，T18、T19和R8为其提供静态偏置以克服交越失真。T15和R9保护T14管，使其在正向电流过大时不致烧坏。T21、T23、T22管和R10保护T20管在负向电流过大时不致烧坏。4.输出级：5.相位分析：用“瞬时极性法”判定，3号腿为同相端；2号腿为反相端。第13页,共28页，星期六，