4集成运算放大电路

1、1第四章第四章 集成运算放大器集成运算放大器模拟电路模拟电路 第四章第四章 差动放大器与差动放大器与集成运算放大器集成运算放大器4.1 集成运算放大电路概述集成运算放大电路概述4.2 集成运放的内部结构及特点集成运放的内部结构及特点4.3 集成运放的主要性能指标集成运放的主要性能指标集成电路集成电路: 将整个电路的各个元件做在同一个半导将整个电路的各个元件做在同一个半导体基片上。体基片上。集成电路的优点：集成电路的优点：工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。功耗小。集成电路的分类：集成电路的分类：模拟集成电路、数字集成电路；模拟集成电路、数字集成电路；

2、小、中、大、超大规模集成电路；小、中、大、超大规模集成电路； 4.1 集成运算放大电路概述集成运算放大电路概述集成电路内部结构的特点：集成电路内部结构的特点：1. 电路元件制作在一个芯片上，元件参数偏差方电路元件制作在一个芯片上，元件参数偏差方向一致，温度均一性好。向一致，温度均一性好。2. 电阻元件由硅半导体构成，范围在几十到电阻元件由硅半导体构成，范围在几十到20千千欧，精度低。高阻值电阻用三极管有源元件代欧，精度低。高阻值电阻用三极管有源元件代替或外接。替或外接。3. 几十几十 pf 以下的小电容用以下的小电容用pn结的结电容构成、结的结电容构成、大电容要外接。大电容要外接。4. 二极管

3、一般用三极管的发射结构成。二极管一般用三极管的发射结构成。uee+ucc u+uo u反相反相输入端输入端同相同相输入端输入端t3t4t5t1t2is原理框图：原理框图：输输入入级级中中间间级级输输出出级级与与uo反相反相与与uo同相同相对输入级的要求：对输入级的要求：尽量减小零点漂移尽量减小零点漂移, ,尽量提高尽量提高 kcmrr , , 输入阻抗输入阻抗 ri 尽可能大。尽可能大。对中间级的要求：对中间级的要求：足够大的电压放大倍数。足够大的电压放大倍数。对输出级的要求：对输出级的要求：主要提高带负载能力，给出足主要提高带负载能力，给出足够的输出电流够的输出电流io 。即输出阻抗。即输出

4、阻抗 ro小。小。集成运放的结构集成运放的结构（1）采用四级以上的多级放大器，输入级和第二）采用四级以上的多级放大器，输入级和第二级一般采用差动放大器。级一般采用差动放大器。（2）输入级常采用复合三极管或场效应管，以减）输入级常采用复合三极管或场效应管，以减小输入电流，增加输入电阻。小输入电流，增加输入电阻。（3）输出级采用互补对称式射极跟随器，以进行）输出级采用互补对称式射极跟随器，以进行功率放大，提高带负载的能力。功率放大，提高带负载的能力。r2t3r1r3-uee+uccui2uoerct1rct2ui1t4ic =ic1+ ic2 = 1 ib + 2(1+ 1 ) ib = 1 +

5、2(1+ 1 ) ib为减小为减小ib， 提高输入电阻，提高输入电阻，t1、t2采用复合三极管采用复合三极管 = ic / ib = 1 + 2(1+ 1 ) 1 2 icibie 1 2 ic1ic2ib2-uee+uccerct1rct2t5t6rc3re2rc4re3t7t9t8re4re5t11t10rl第第4 4级：互补对称射极跟随器级：互补对称射极跟随器差动放大器差动放大器第第2级级第第1级：级：差动放大器差动放大器第第3级：级：单管放大器单管放大器+集成运放内部结构（举例）集成运放内部结构（举例）极极性性判判断断 ri 大大: 几十几十k 几百几百 k 运放的特点：运放的特点：k

6、cmrr 很大很大 ro 小：几十小：几十 几百几百 a o 很大很大: 104 107理想运放：理想运放： ri kcmmrr ro 0 0ao 运放符号：运放符号：uu+ uo u u+ uoao国际符号国际符号国内符号国内符号4.3 集成运放的主要性能指标集成运放的主要性能指标一、开环差模电压放大倍数一、开环差模电压放大倍数aod无外加反馈回路的差模放大倍数。一般在无外加反馈回路的差模放大倍数。一般在105 107之间。理想运放的之间。理想运放的aod为为 。二、共模抑制比二、共模抑制比kcmmr常用分贝作单位，一般常用分贝作单位，一般100db以上。以上。三、差模输入电阻三、差模输入电

7、阻ridri1m , 有的可达有的可达100m 以上。以上。四、输出电阻四、输出电阻roro =几几 -几十几十 。五、最大共模输入电压五、最大共模输入电压uicmax六、最大差模输入电压六、最大差模输入电压uidmax七、七、-3db带宽带宽fh运放是直流放大器，运放是直流放大器， 也可放大低频信号，也可放大低频信号，不适用于高频信号。不适用于高频信号。还有其他一些反映运放对成性、零漂等的参还有其他一些反映运放对成性、零漂等的参数。不再一一介绍。数。不再一一介绍。关于集成运放的应用下面分三个章节介绍。其中关于集成运放的应用下面分三个章节介绍。其中运放都是作为理想运放来处理。运放都是作为理想运放来处理。第四章总结第四章总结本章介绍的放大器的特点：本章介绍的放大器的特点：直流、低