集成运算放大电路

1、1第第7 7章章 集成运算放大电路集成运算放大电路7.1 7.1 概述概述7.4 7.4 集成运算放大器集成运算放大器 27.1 7.1 概述概述集成电路集成电路：采用专门的制造工艺，将晶体管、场效应管、二：采用专门的制造工艺，将晶体管、场效应管、二极管、电阻和电容等元件及它们之间的连线组成的极管、电阻和电容等元件及它们之间的连线组成的完整电路制作在一块芯片上，并完成特定的功能。完整电路制作在一块芯片上，并完成特定的功能。集成运算放大电路集成运算放大电路: :简称简称集成运放集成运放, ,集成放大电路最初多用于各集成放大电路最初多用于各种种模拟模拟信号的运算。信号的运算。347.1.3 7.1

2、.3 集成运放的电路结构特点集成运放的电路结构特点1.1.采用直接耦合方式采用直接耦合方式 （硅片上不能做大电容）（硅片上不能做大电容）2.2.差分放大电路作输入级差分放大电路作输入级 （克服温漂）（克服温漂）4.4.允许采用复杂的电路形式允许采用复杂的电路形式 ( (不增加制造工序不增加制造工序) )6.6.采用复合管采用复合管 （不同类型管性能差异大（不同类型管性能差异大）7.1 7.1 概述概述3.3.采用恒流源采用恒流源 （偏置提供稳定的电流（偏置提供稳定的电流 ；有源负载代替大电阻；有源负载代替大电阻）5.5.有源元件取代电阻有源元件取代电阻 （不宜制作高阻值电阻）（不宜制作高阻值电

3、阻）57.4.1 集成运放电路的组成及其作用集成运放电路的组成及其作用组成：组成：各部分的作用：各部分的作用：1.输入级：一般采用差分放大输入级：一般采用差分放大电路。电路。2.中间级：多采用有源负载的共中间级：多采用有源负载的共射复合管放大。射复合管放大。3.输出级：多采用互补对称输出输出级：多采用互补对称输出电路。电路。4.偏置电路：提供各级偏置电路：提供各级Q点，点， 采用电流源电路。采用电流源电路。7.4 集成运算放大器集成运算放大器两个两个输入端输入端一个一个输出端输出端67.4.2 7.4.2 集成运放的电压传输特性集成运放的电压传输特性符号符号电压传输特性电压传输特性 对于对于正

4、负两路正负两路电源供电的集成运放电源供电的集成运放)(NPouufu7.4 集成运算放大器集成运算放大器7线性区线性区：)(NPodouuAu 差模开环放大倍数差模开环放大倍数A Aodod: :输入信号输入信号是差模信号是差模信号, ,且没有通过外电路且没有通过外电路引入反馈的电压放大倍数。引入反馈的电压放大倍数。非线性区：非线性区：OMOMoUU: u或只有两种可能7.4.2 7.4.2 集成运放的电压传输特性集成运放的电压传输特性87.4.3 7.4.3 集成运放的主要性能指标集成运放的主要性能指标1. 开环差模增益开环差模增益Aod在集成运放在集成运放无外加反馈无外加反馈时差模放大倍数

5、称为开环差模增益。时差模放大倍数称为开环差模增益。)(NPooduuuAodAlg20常用分贝：2. 共模抑制比共模抑制比KCMRocodCMRAAKCMRKlg20常用分贝：9作业：作业：7-1110第第8 8章章 负反馈放大电路负反馈放大电路 8.1 8.1 反馈的基本概念反馈的基本概念 8.3 8.3 负反馈对放大器性能的改善负反馈对放大器性能的改善 118.1 8.1 反馈的基本概念反馈的基本概念一、什么是一、什么是反馈反馈在电子电路中，将在电子电路中，将输出量输出量（输出电压或输出电流）的（输出电压或输出电流）的一部分或一部分或全部全部通过通过一定一定的电路形式的电路形式作用作用到输

6、入回路，用来影响其净到输入回路，用来影响其净输入输入量量（放大电路的（放大电路的净净输入电压或输入电压或净净输入电流）的措施称为反馈。输入电流）的措施称为反馈。反馈量反馈量是仅仅决定于是仅仅决定于输出量输出量的物理量的物理量12二、有无反馈的二、有无反馈的判断判断反馈通路反馈通路: :将输出回路与输入回路相连接的通路将输出回路与输入回路相连接的通路若放大电路中存在反馈通路，并由此若放大电路中存在反馈通路，并由此影响了放大电路的净输入影响了放大电路的净输入，则表明电路引入了反馈。则表明电路引入了反馈。 在判断在判断集成运放集成运放构成的反馈放大电路的反馈极性时，构成的反馈放大电路的反馈极性时，净

7、输净输入电压入电压指的是集成运放指的是集成运放两个输入端的电位差两个输入端的电位差，净输入电流净输入电流指的是指的是同相输入端或反相输入端的电流同相输入端或反相输入端的电流。13三、三、正反馈与负反馈正反馈与负反馈根据反馈极性的不同，可以分为正反馈和负反馈。根据反馈极性的不同，可以分为正反馈和负反馈。 正反馈正反馈：使放大电路：使放大电路净输入量净输入量增大的反馈增大的反馈 负反馈负反馈：使放大电路：使放大电路净输入量净输入量减小的反馈减小的反馈14瞬时极性法瞬时极性法：规定电路：规定电路输入信号输入信号在某一时刻对地的极性，并以在某一时刻对地的极性，并以此为依据，逐级判断电路中各相关点电流的

8、流向和电此为依据，逐级判断电路中各相关点电流的流向和电位的极性，从而得到位的极性，从而得到输出信号输出信号的极性；根据输出信号的极性；根据输出信号的极性判断出的极性判断出反馈信号反馈信号的极性；若反馈信号使基本放的极性；若反馈信号使基本放大电路电路的净输入信号增大，则说明引入了大电路电路的净输入信号增大，则说明引入了正反馈正反馈；若反馈信号使基本放大电路的净输入信号减小，则说若反馈信号使基本放大电路的净输入信号减小，则说明引入了明引入了负反馈负反馈。三、三、正反馈与负反馈正反馈与负反馈Fu15反馈电流反馈电流净输入电流减小，引入了负反馈净输入电流减小，引入了负反馈净输入电流净输入电流增大，引入

9、增大，引入了正反馈了正反馈三、三、正反馈与负反馈正反馈与负反馈16四、直流反馈与交流反馈四、直流反馈与交流反馈根据反馈信号本身的交直流性质，可以分为直流反馈和交流反馈。根据反馈信号本身的交直流性质，可以分为直流反馈和交流反馈。直流反馈直流反馈：反馈量只含直流量。：反馈量只含直流量。交流反馈交流反馈：反馈量只含交流量。：反馈量只含交流量。在很多情况下，交、直流两种反馈兼而有之。在很多情况下，交、直流两种反馈兼而有之。 17四、直流反馈与交流反馈四、直流反馈与交流反馈反馈通路存在反馈通路存在隔直隔直电容为电容为交流交流反馈反馈反馈通路存在反馈通路存在旁路旁路电容为电容为直流直流反馈反馈反馈通路不存

10、在电容为反馈通路不存在电容为交直流交直流反馈反馈仅有直流仅有直流反馈反馈仅有交流仅有交流反馈反馈18例：判断是否引入了反馈；若引入了反馈，是直流反馈还是交流反例：判断是否引入了反馈；若引入了反馈，是直流反馈还是交流反馈？是正反馈还是负反馈？馈？是正反馈还是负反馈？ 19例：判断是否引入了反馈；若引入了反馈，是直流反馈还是交流反例：判断是否引入了反馈；若引入了反馈，是直流反馈还是交流反馈？是正反馈还是负反馈？馈？是正反馈还是负反馈？ 20五、负反馈放大电路五、负反馈放大电路：引入了：引入了交流交流负反馈的放大电路。负反馈的放大电路。1 1 负反馈放大电路分析要点负反馈放大电路分析要点从输出端看，

11、反馈量是取自从输出端看，反馈量是取自输出电压输出电压还是取自还是取自输出电流输出电流从输入端看，反馈量与输入量是以从输入端看，反馈量与输入量是以电压电压方式叠加还是以方式叠加还是以电流电流方式叠加方式叠加电压反馈电压反馈：反馈量取自：反馈量取自输出电压输出电压电流反馈电流反馈：反馈量取自：反馈量取自输出电流输出电流串联反馈串联反馈：反馈量与输入量以：反馈量与输入量以电压电压方式叠加方式叠加并联反馈并联反馈：反馈量与输入量以：反馈量与输入量以电流电流方式叠加方式叠加交流负反馈有四种组态，即交流负反馈有四种组态，即电压串联、电压并联、电流串联和电流并联电压串联、电压并联、电流串联和电流并联21 判

12、断方法：判断方法： 除公共地线外，若输出线与反馈线接在除公共地线外，若输出线与反馈线接在同一点同一点上，则为上，则为电压电压反馈；反馈； 若接在若接在不同点不同点上则为上则为电流电流反馈。反馈。2 2 反馈组态的判断反馈组态的判断（1）电压负反馈与电流负反馈的判断电压负反馈与电流负反馈的判断22（2 2）串联反馈与并联反馈）串联反馈与并联反馈判断方法：判断方法：若输入量与反馈量加在若输入量与反馈量加在同一点同一点，则为，则为并联并联反馈；反馈；若输入量与反馈量加在若输入量与反馈量加在不同点不同点，则为，则为串联串联反馈。反馈。23（2 2）串联反馈与并联反馈）串联反馈与并联反馈 对于运算放大器来说，输入信号和反馈信号同对于运算放大器来说，输入信号和反馈信号同时加在同相输入端或反相输入端，则为并联反时加在同相输入端或反相输入端，则为并联反馈；一个加在同相输入端一个加在反相输入端，馈；一个加在同相输入端一个加在反相输入端，则为串联反馈。则为串联反馈。FINiiiFIDuuu引入了并联反馈引入了并联反馈引入了串联反馈引入了串联反馈24例：试分析电路中引入了哪种组态的交流负反馈。例：试分析电路中引入了哪种组态的交流负反馈。25例：试分析电路有无反馈，交直流反馈。如为负反馈放大电路，例：试分析电路有无反馈，交直流反馈。如为负反馈放大电路，类型是什么。类型是什么。2