项目三 集成运算放大器.pptx

传承卓越极致前行全球材料测试领域先驱者/全球领先的的MTS先进测试技术项目三集成运算放大器

知识目标(1)了解集成运算放大器的结构、符号、主要参数。(2)掌握理想集成运算放大器的特性。(3)掌握集成运算放大器的测试方法。1243

(1)能够按照要求连接电路。(2)能够按照要求调试电路、分析电路并排除故障。技能目标1243

项目分析集成运算放大器是一种高电压放大倍数、高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路,其种类繁多,电路形式复杂,但对于通用型集成运算放大器来说,其结构具有共同之处:有两个输入端(反相输入端和同相输入端)和一个输出端。反相输入端用“-”表示,同相输入端用“+”表示。

两级放大电路的检测任务一

本任务首先讲解模拟集成电路相关内容,包括模拟集成电路的特点、集成运放中的电流源;然后讲解多级放大电路,主要内容为多级放大电路内部各级之间的耦合方式;任务实施中对两级放大电路的相关参数进行检测。任务描述

一、模拟集成电路概述把整个电路中的元器件制作在一块硅片上,构成特定功能的电子电路,称为集成电路。集成电路是半导体技术发展到一定程度的产物。集成电路按其功能可以分为数字集成电路、模拟集成电路和数模混合集成电路,按其集成度可以分为甚大规模集成电路、超大规模集成电路、大规模集成电路、中规模集成电路和小规模集成电路。模拟集成电路是主要处理模拟信号的集成电路,其种类很多,有运算放大器、功率放大器、模拟乘法器、模拟锁相环、集成稳压器等。

一、模拟集成电路概述1.模拟集成电路的特点模拟集成电路一般是由一块厚0.20~0.25mm的P型硅片制成的,这种硅片是集成电路的基片。其上面可以做出包含有几十个或者更多的晶体管、电阻和连接电路。与分立元件电路相比,模拟集成电路具有如下特点。(1)电路结构与元件参数具有对称性。电路中各个元件在同一片硅片上采用同样的工艺制成,同一片内的元件参数绝对值有同样的偏差,温度均一性好,容易制成特性相同的管子。

一、模拟集成电路概述(2)电阻和电容不易做太大,电路结构采用直接耦合方式。在集成电路中制作1个5kΩ电阻所占用的硅片面积可以制造几个三极管;电容通常由PN结的结电容构成,制作1个10pF电容所占用的硅片面积可以制造10个三极管,而且误差较大,因此集成电路的电阻值一般为几十欧到几十千欧,电容值在100pF以下,电感的制作则更困难。所以在集成电路中,级间都采用直接耦合方式。若需要高阻值电阻,多用三极管或场效应管等有源器件代替,或者采用外接电阻的方法。

一、模拟集成电路概述(3)为克服直接耦合的零点漂移,常采用差分放大电路。由于同一芯片上的元器件采用统一标准工艺流程制成,同类元件的特性一致性好,因此,常采用差分放大电路结构,即利用两个三极管的对称性来抑制零点漂移。(4)采用三极管或场效应管来代替电阻、电容和二极管等元件。在集成电路中,制造三极管比制造其他元件容易,占用面积小,性能好,所以常采用三极管代替其他元件。

一、模拟集成电路概述2.集成运放中的电流源在模拟集成电路中广泛使用不同类型的电流源,它为放大电路提供稳定的偏置电流,或者作为放大电路的有源负载。由于三极管的输出具有恒流特性,加上适当的辅助电路可以构成近于理想的电流源。1)三极管电流源三极管构成电流源电路如图3-1(a)所示。

一、模拟集成电路概述

一、模拟集成电路概述?

一、模拟集成电路概述2)镜像电流源镜像电流源如图3-2所示,设VT1、VT2的参数完全相同,则IE1=IE2,IC1=IC2。当三极管的β较大时,基极电流IB可以忽略,则IC2=IC1=IREF-2IB≈IREF=(UCC-UBE)/R≈UCC/R(3-2)

一、模拟集成电路概述当R确定后,IREF和IC2随之确定。IC2和IREF是镜像关系,但是IREF受电源的变化影响较大,要求电源十分稳定。如图3-3所示,当β较小时,IREF和IC2的差别较大。为了克服这一不足,可以在此电路中接一个三极管VT3,利用VT3的电流放大作用提高IC2与IREF的镜像精度.

一、模拟集成电路概述3)微电流源在图3-2所示电路中,VT2加上一个发射极电阻,就可以构成集成电路中常用的一种微电流源,如图3-4所示。

一、模拟集成电路概述由图3-4可知UBE1=UBE2+IE2Re2所以有IC2≈IE2=（UBE1-UBE2）/Re2=ΔUBE/Re2(3-3)由式(3-3)可知,由于ΔU流,故此电路称为微电流源。BE的数值很小,所以用阻值不大的Re2就可获得微小的工作电

二、多级放大电路用一个三极管组成的基本放大电路,其电压放大倍数一般只有几十倍,往往不能满足实际应用的要求。为了获得