模拟电子技术基础第17讲集成电路运算放大器的主要参数.ppt

6.1 集成电路运算放大器中的恒流源, 镜像电流源, 多路电流源, 电流源作有源负载, 微电流源,在模拟集成电路中，广泛地使用电流源，为放大电路提供稳定的偏置电流，或作为放大电路的有源负载。,6.2 差分式放大电路, 直接耦合放大电路, 零点漂移,长尾差分式放大电路,组合差放,6.2.0 概述,6.2.1 差分式放大电路, 差分式放大电路中的一般概念,恒流源差分放大电路,共模负反馈差放,6.3 集成电路运算放大器,6.3.1 简单的集成电路运算放大器,6.3.2 通用型集成电路运算放大器,集成运放的特点：,电压增益高,输入电阻大,输出电阻小,差动放大 输入级,中间放大级,互补输出级,恒流偏置电路,6.4 集成电路运算放大器的主要参数,1. 输入失调电压VIO,2. 输入偏置电流IIB,3. 输入失调电流IIO,在室温25级标准电源电压下，输入电压为零时，为了使集成运放的输出电压为零，在输入端加的补偿电压，是把输出电压折合到输入端的电压的负值，VIO=-(VO|VI=0)/AV，一般为（110）mV。,指输出电压为零时，两个输入端静态电流的平均值，IIB=(IBN+IBP)/2。一般为10nA1uA。,指输出电压为零时，流入放大器两输入端的静态基极电流之差，IIO=IBP-IBN，一般为1nA 0.1uA。,6.4 集成电路运算放大器的主要参数,4. 温度漂移,（1）输入失调电压温漂VIO / T,（2）输入失调电流温漂IIO / T,5. 最大差模输入电压Vidmax,6. 最大共模输入电压Vicmax,7. 最大输出电流Iomax,指在规定温度范围内VIO的温度系数，不能用外接调零的办法来补偿，一般约为（1020）V/。,：高质量的几个pA/ 。,指集成运放的反相和同相输入端所承受的最大电压值。超过这个值，会使输入级某一侧的BJT出现反向击穿。,指集成运放所承受的最大共模输入电压值。超过这个值，会使共模抑制比下降。,指运放所能输出的正向或负向的峰值电流，通常给出输出端短路的电流。,6.4 集成电路运算放大器的主要参数,8. 开环差模电压增益AVO,9. 开环带宽BW (fH),10. 单位增益带宽 BWG (fT),11. 转换速率SR,-3DB,0DB,fH,fT,通用型 高输入阻抗型 高精度(低漂移型) 高速型和宽带型 低功耗型 高压型 功率型,为满足实际使用中对集成运放性能的特殊要求，除性能指标比较适中的通用型运放外，发展了适应不同需要的专用型集成运放。它们在某些技术指标上比较突出。 根据运算放大器的技术指标可以对其进行分类，主要有通用、高输入阻抗、高精度、高速、低功耗和高压型等几种。,6.5 专用型集成电路运算放大器,通 用 型,通用型运算放大器的技术指标比较适中，价格低廉。通用型运放也经过了几代的演变，早期的通用型运放已很少使用了。以典型的通用型运放CF741(A741)为例，输入失调电压12mV、输入失调电流20nA、差模输入电阻2M，开环增益100dB、共模抑制比90dB、输出电阻75、共模输入电压范围13V、转换速率0.5V/s。,高输入阻抗型,广泛用于生物医学电信号测量的精密放大电路、有源滤波器、取样-保持放大器、对数和反对数放大器、模数和数模转换器。 例如：LF356、LF355、LF347 全MOSFET的CA3130 更小偏置电流的有AD515、LF0052,高精度(低漂移型）,一般用于毫伏量级或更低的微弱信号的精密检测、精密模拟计算、高精度稳压电源及自动控制仪表中。 例如： AD508、OP-27 ICL7650,高速型和宽带型,用于宽频带放大器，高速A/D、D/A，高速数据采集测试系统。这种运放的单位增益带宽和压摆率的指标均较高，用于小信号放大时，可注重fH或fc，用于高速大信号放大时，同时还应注重SR。 例如： AD9618 LH0032,低功耗型,一般用于对能源有严格限制的遥测、遥感、空间技术和生物科学研究中，工作于较低电压下，工作电流微弱。 例如： ICL7641 CA3078,功 率 型,这种运放的输出功率可达1W以上，输出电流可达几个安培以上。 例如： LM12 TP1465,运算放大器图片,运算放大器图片,小 结,1、集成电路运算放大器是用集成工艺制成的、具有高增益的直接耦合多级放大电路。 它一般由输入级、中间级、输出级和偏置电路四部分组成。为了抑制温漂和提高共模抑制比，常采用差分式放大电路作输入级；中间为电压增益级；互补对称电压跟随电路常用作输出级；电流源电路构成偏置电路。 2、电流源电路是模拟集成电路的基本单元电路，其特点是直流电阻小，交流电阻很大，并具有温度补偿作用。它常用来作为放大电路的有源负载和决定放大电路各级Q点的偏置电路。,小 结,3、差分式放大电路是集成电路运算放大器的重要组成单元，它既能放大直流信号，又能放大交流信号；它对差模信号具有很强的放大能力，而对共模信号却具有很强的抑制能力。由于电路输入、输出方式的不同组合，共有四种典型电路。分析这些电路时，要着重分析两边电路输入信号分量的不同，至于具体指标的计算与共射(或共源)的单级电路基本一致。 4、集成运放是模拟集成电路的典型组件。对于它内部电路的分析和工作原理只要求作定性的了解，目的在于掌握它的主要技术指标，做到根据电路系统的要求，能够