集成运算放大器放大电路

1、内容概述内容概述 集成运算放大器是一个集成形式的直接耦合多级放大电路，集成运算放大器是一个集成形式的直接耦合多级放大电路，它一般由它一般由输入级、中间级、输出级输入级、中间级、输出级和和偏置电路偏置电路组成。组成。 差动放大电路差动放大电路是输入级的主要结构形式，利用其电路结构是输入级的主要结构形式，利用其电路结构的对称性来增加对温漂的抑制能力；的对称性来增加对温漂的抑制能力； 电流偏置是集成运放的一大特点，用于偏置电路的电流源电流偏置是集成运放的一大特点，用于偏置电路的电流源以镜像电流源为基本单元电路，其改进电路有微电流源和以镜像电流源为基本单元电路，其改进电路有微电流源和多路电流源等形式；

2、多路电流源等形式； F007是集成运放的典型代表，了解其电路组成有利于对集是集成运放的典型代表，了解其电路组成有利于对集成运放举一反三。成运放举一反三。 基本单元电路是同相比例器和反相比例器。基本单元电路是同相比例器和反相比例器。第第3 3章章 集成运算放大器电路集成运算放大器电路教学内容教学内容 3.1 概述概述 3.2 电流源电路电流源电路 3.3 差动放大电路差动放大电路 3.4 集成运算放大器集成运算放大器 3.5 集成运放的简单应用电路集成运放的简单应用电路 电路组成电路组成集成运算放大器是具有集成运算放大器是具有高放大倍数、高输入电阻、低输出电阻高放大倍数、高输入电阻、低输出电阻的

3、多级的多级直接耦合放大电路的集成化。直接耦合放大电路的集成化。集成运放内部电路一般可分为四个组成部分，即集成运放内部电路一般可分为四个组成部分，即输入级、中间级、输输入级、中间级、输出级出级及及偏置电路偏置电路。 3.1 3.1 概概 述述 电路组成电路组成 输入级：输入级：常采用差动放大电路，要求输入电阻高、静态电流小、具有一常采用差动放大电路，要求输入电阻高、静态电流小、具有一定的电压放大能力以及抑制零点飘移的能力。定的电压放大能力以及抑制零点飘移的能力。中间级：中间级：一般采用有源负载的共射（共源）放大电路，要求能提供较大一般采用有源负载的共射（共源）放大电路，要求能提供较大的电压放大倍

4、数。的电压放大倍数。输出级：输出级：采用射极跟随器或互补对称电路，要求输出电阻小，带负载能采用射极跟随器或互补对称电路，要求输出电阻小，带负载能力强。力强。偏置电路：偏置电路：常采用电流源电路，用于合理设置集成运放各级放大电路的常采用电流源电路，用于合理设置集成运放各级放大电路的静态工作点。静态工作点。 集成运算放大器的电路结构特点集成运算放大器的电路结构特点一、一、用有源元件用有源元件( (晶体管或场效应管晶体管或场效应管) )取代电阻取代电阻。二、二、用晶体管代替二极管用晶体管代替二极管，为了简化集成电路的制作工艺。，为了简化集成电路的制作工艺。 三、三、电路结构与元件参数良好的对称性电路

5、结构与元件参数良好的对称性，因此受环境温度和，因此受环境温度和 干扰等影响后的变化也相同，所以集成运放中大量采用各种干扰等影响后的变化也相同，所以集成运放中大量采用各种差分放大电路差分放大电路( (输入级输入级) )和恒流源电路和恒流源电路( (作偏置电路或有源负作偏置电路或有源负载载) )。四、四、采用直接耦合方式，采用直接耦合方式，因为硅片上不能制作大电容，所以因为硅片上不能制作大电容，所以集成运放均。集成运放均。 五、五、集成运放中常采用复合形式，集成运放中常采用复合形式，因为集成晶体管和场效应因为集成晶体管和场效应管制作工艺不同，性能上有较大差异，所以在集成运放中常管制作工艺不同，性能

6、上有较大差异，所以在集成运放中常采用复合形式，以得到各方面性能俱佳的效果。采用复合形式，以得到各方面性能俱佳的效果。单管电流源电路单管电流源电路1、电路结构形式、电路结构形式由一个晶体管和相应的电阻组成由一个晶体管和相应的电阻组成的电流源电路。的电流源电路。2、工作原理、工作原理如图所示，合理选择电路参数，如图所示，合理选择电路参数，使得电路满足：使得电路满足：IR1IB，电阻，电阻R2上的电压为上的电压为EE212R2URRRU3.2 3.2 电流源电路电流源电路 单管电流源电路单管电流源电路晶体管发射极电流为晶体管发射极电流为由于由于IC=IE，从晶体管集电极，从晶体管集电极来看，该电路可

7、以等效为来看，该电路可以等效为一个电流源。一个电流源。BEEE212EEBER2E1UURRRRRUUI 单管电流源电路的动态电阻单管电流源电路的动态电阻 求该电路动态电阻，作出求该电路动态电阻，作出其微变等效电路其微变等效电路。o21beEEb/iRRrRRio21beEEceo21beEcecebo21beEceo/iRRrRRriRRrRrriiRRrRru 单管电流源电路的动态电阻单管电流源电路的动态电阻 求该电路动态电阻，作出其微求该电路动态电阻，作出其微变等效电路。变等效电路。 电流源的动态电阻是相当大的。电流源的动态电阻是相当大的。只要晶体管工作在放大状态，只要晶体管工作在放大状

8、态，该电路就是一个较为理想的恒该电路就是一个较为理想的恒流源电路。流源电路。 21beEEce21beEEce21beEceooo/1/RRrRRrRRrRRrRRrRriuR 镜像电流源电路镜像电流源电路1、电路结构形式、电路结构形式可分为基本镜像电流源电路和改进型镜像电流源电路。可分为基本镜像电流源电路和改进型镜像电流源电路。 镜像电流源电路镜像电流源电路2、工作原理分析、工作原理分析 T1与与T2特性完全相同，且发射结电压相等，因此基极电流和集电极特性完全相同，且发射结电压相等，因此基极电流和集电极电流完全相等。即有电流完全相等。即有 IB1=IB2=IB IC1=IC2 由于由于T1的

9、的 UBE=UCE ，故处于临界放大，故处于临界放大 状态，状态， IC1=IB1 成立。由电路可得成立。由电路可得只要只要 2，则有，则有RUUIBE(on)CCR2122C1C1C1BC1RIIIIIIRUUIIBE(on)CCRC2 镜像电流源电路镜像电流源电路3、电路特点、电路特点优点优点：是电路结构简单，且：是电路结构简单，且具有一定的温度补偿作用；具有一定的温度补偿作用；缺点缺点：不能实现输出电流与：不能实现输出电流与基准电流之间的比例调节。基准电流之间的比例调节。对于确定的电源电压，当要对于确定的电源电压，当要求输出电流较小时，必须增求输出电流较小时，必须增大电阻大电阻R R的数

10、值，这在某些情的数值，这在某些情况下实现起来并不方便。况下实现起来并不方便。 比例电流源电路比例电流源电路1、电路结构形式、电路结构形式为了实现输出电流与基准电流之间的为了实现输出电流与基准电流之间的比例调节，在两个晶体管的发射极加比例调节，在两个晶体管的发射极加上电阻。上电阻。2、工作原理分析、工作原理分析由右图可得由右图可得UBE1+IE1RE1= UBE2+IE2RE2 因为因为T1与与T2特性完全相同，在室特性完全相同，在室温下，若温下，若IE1与与IE2相差在相差在10倍以内时，倍以内时，则有则有E1BE1BE2TTE2lnln1026 2.360 mVIUUUUI 比例电流源电路比

11、例电流源电路 工作原理分析工作原理分析如果采用硅管，可近似认为如果采用硅管，可近似认为UBE1=UBE2IE1RE1 IE2RE2当当1时，有时，有 IE1IC1IR，IE2IC2则则RE2E1C2IRRIE1BE(on)CCRRRUUI 微电流源电路微电流源电路1、电路结构形式、电路结构形式在集成运放电路中，往往在集成运放电路中，往往要求提供微小电流的电流要求提供微小电流的电流源，当电源电压一定时，源，当电源电压一定时，为了实现利用阻值较小的为了实现利用阻值较小的电阻而获得极小的输出电电阻而获得极小的输出电流流IC2，可将比例电流源中，可将比例电流源中的的RE1短路。短路。 微电流源电路微电

12、流源电路2、工作原理分析、工作原理分析右图可见，右图可见，T2管的发射极电流为管的发射极电流为 T1、 T2特性完全相同，则有特性完全相同，则有当当1时，有时，有 IE1IR， IE2IC2 则则基准电流为基准电流为EBE2BE1E2RUUIE2E1TBE2BE1lnIIUUUC2RETE2C2lnIIRUIIRUUIBE(on)CCR3、电路特点、电路特点 利用较小的电阻值，利用较小的电阻值，可获得微安级的电流源。可获得微安级的电流源。 改进型电流源电路改进型电流源电路一、加射极输出器的电流源一、加射极输出器的电流源1、电路结构特点、电路结构特点 在镜像电流源在镜像电流源T1管的集电极管的集

13、电极与基极之间加一只从射极输出与基极之间加一只从射极输出的晶体管的晶体管T3。 利用利用T3的电流放大作用，减的电流放大作用，减小了基极电流小了基极电流IB1和和IB2对基准电对基准电流流IR的分流作用。的分流作用。 改进型电流源电路改进型电流源电路2、工作原理分析、工作原理分析 由于三个晶体管特性完全相由于三个晶体管特性完全相同，则有同，则有1=2=3=，而由于，而由于UBE1=UBE2，IB1=IB2=IB，因此有因此有12121C2RBRE3RB3RC1C2IIIIIIIIIIRRC2121III整理后可得：整理后可得： 改进型电流源电路改进型电流源电路 即使即使很小，也可以使输出电流很

14、小，也可以使输出电流与基准电流保持很好的镜像关系。与基准电流保持很好的镜像关系。 在实际电路中，有时在在实际电路中，有时在T1和和T2管管的基极与地之间加电阻的基极与地之间加电阻RE3，用来，用来增大增大T3管的工作电流，此时管的工作电流，此时T3管发管发射极电流为射极电流为RRC2121IIIE3B2B1E3RIIII 改进型电流源电路改进型电流源电路二、威尔逊电流源电路二、威尔逊电流源电路由于三个晶体管特性完全相同，由于三个晶体管特性完全相同，则有则有1=2=3=，由图可得，由图可得IC1=IC2IE3=IC3+IB3求解可得求解可得B3C1BECCR2IIRUUIC2C2B2C2E322

15、IIIIIR2C32221II 多路电流源电路多路电流源电路 基于镜像电流源的多路电流源电路之一。根据电路可得基于镜像电流源的多路电流源电路之一。根据电路可得则有则有14141C2RBRE5RB5RC1C2IIIIIIIIIIRC4C3C2411IIII 多路电流源电路多路电流源电路 基于微电流源的多路电流源电路基于微电流源的多路电流源电路 IRRE1IC2RE2IC3RE3 因此，当基准电流确定因此，当基准电流确定以后，只要选择合适的各以后，只要选择合适的各发射极电阻，即可得到所发射极电阻，即可得到所需要的输出电流。需要的输出电流。 多路电流源电路多路电流源电路 多集电极管的多路电流源电路多

16、集电极管的多路电流源电路 T通常为横向通常为横向PNP型管，当型管，当IB一定一定时，各集电极电流之比等于它们的时，各集电极电流之比等于它们的集电区面积之比。设各集电区的面集电区面积之比。设各集电区的面积分别为积分别为S1、S2、S3。则有：。则有： 使用中通过使用中通过R值调节值调节IB值。分析电路可值。分析电路可得：得： C1C2C3123IIISSSBEBEE(1)UUIR 电流源电路电流源电路 与晶体管电流源类似，场效应管也可组成各种电流源电与晶体管电流源类似，场效应管也可组成各种电流源电路，用于场效应管集成放大电路中的偏置电路。路，用于场效应管集成放大电路中的偏置电路。 电流源电路是

17、集成运放的重要组成部分之一，其主要用电流源电路是集成运放的重要组成部分之一，其主要用途是提供必要的偏置电流。途是提供必要的偏置电流。 分析电流源电路的依据是分析电流源电路的依据是PN结的电流方程和基尔霍夫电结的电流方程和基尔霍夫电流定律，分析思路是参照电路的连接关系，先确定基准流定律，分析思路是参照电路的连接关系，先确定基准电流的表达式，进而求出输出电流与基准电流的关系。电流的表达式，进而求出输出电流与基准电流的关系。 差动放大器差动放大器 零点飘移：当外界环境因素（特别是温度）改变引起零点飘移：当外界环境因素（特别是温度）改变引起前级的静态工作点变化时，这种变化将被逐级放大，前级的静态工作点

18、变化时，这种变化将被逐级放大，从而造成输出端电压的变化。从而造成输出端电压的变化。 温度变化是引起零点飘移的主要因素。温度变化是引起零点飘移的主要因素。 采用具有对称性的差动放大电路时抑制零点飘移的有采用具有对称性的差动放大电路时抑制零点飘移的有效方法之一。效方法之一。8.3 8.3 差动放大电路差动放大电路 基本差动放大电路基本差动放大电路1 1、电路组成、电路组成特点是电路结构的对称性；特点是电路结构的对称性；左右两边各为一个直接耦合的共射基本放大电路。左右两边各为一个直接耦合的共射基本放大电路。 基本差动放大电路基本差动放大电路2 2、抑制零点飘移的工作原理、抑制零点飘移的工作原理 当输

19、入信号为零时，电路可以重画如右图所示。当输入信号为零时，电路可以重画如右图所示。 若环境温度变化，由于电路的对称性，温度变化使得若环境温度变化，由于电路的对称性，温度变化使得IB1(IC1)、 IB2(IC2)产生相同的增量，此时，两管集电极电压产生相同的增量，此时，两管集电极电压增量也相同。由增量也相同。由Uo=UC1-UC2可见，无论环境温度如何变化，可见，无论环境温度如何变化，输出电压保持零值不变。输出电压保持零值不变。 基本差动放大电路基本差动放大电路 抑制零点飘移的工作原理抑制零点飘移的工作原理 在正常输入信号下，在正常输入信号下，ui对于对于T1、T2的基极电流影响相反。例的基极电

20、流影响相反。例如，若如，若ui增大，则引起增大，则引起IB1、IC1增大，增大，uC1减小；引起减小；引起IB2、IC2减小，减小，uC2增加；增加； uC1uC2， uo=uC1-uC2。 基本差动放大电路基本差动放大电路3 3、主要性能指标、主要性能指标 基本差动放大电路基本差动放大电路 主要性能指标主要性能指标 例例1: ui1 = 10 mV, ui2 = 6 mV ui2 = 8 mV 2 mV 例例2: ui1 =20 mV, ui2 = 16 mV 可分解成可分解成: : ui1 = 18 mV + 2 mV ui2 = 18 mV 2 mV 可分解成可分解成: : ui1 =

21、8 mV + 2 mV 这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制系统中是常见的。这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制系统中是常见的。 基本差动放大电路基本差动放大电路odudiduAuocucicuAuudCMRucAKA主要性能指标主要性能指标 长尾式差动放大电路长尾式差动放大电路1、静态分析、静态分析当当ui1=ui2=0时，由图可得时，由图可得考虑到电路的对称性，有考虑到电路的对称性，有可以解出可以解出BB1BE1REEEER IUIRUE1E2REIII12BE1BE2BEQB1B2BQE1E2EQC1C2CQUUUIIIIIIIII，EEBEQEEBEQREBEE2 1+UUUU

22、IRRRCEQCCCQCBBQBEQCCCQCBEQUUIRR IUUIRUoCQ1CQ20UUU 静态分析静态分析eEBEBEERIUIRUB2EcEECCRRUVRIVUII2cCQCCCEQCB，晶体管输入回路方程：晶体管输入回路方程：eEEEQ2RVIIC忽略前两项，则忽略前两项，则RC+UCCRBT1RE -UEEIB2IEICIE+UCE+UBE+单管直流通路单管直流通路发射极电位发射极电位 VE 0 长尾式差动放大电路长尾式差动放大电路2、动态分析、动态分析1）差模电压放大倍数）差模电压放大倍数考虑到电路的对称性，考虑到电路的对称性，rbe1=rbe2，令令: 则有则有LLC/2

23、RRR Lod1i1BbeRuuRr Lod2i2BbeRuuRr 长尾式差动放大电路长尾式差动放大电路 动态分析动态分析1）差模电压放大倍数）差模电压放大倍数LLodod1od2i1i2idBbeBbeRRuuuuuuRrRr odLudidBbeuRAuRr 长尾式差动放大电路长尾式差动放大电路2、共模电压放大倍数、共模电压放大倍数差动放大电路，在输入共模电差动放大电路，在输入共模电压时，压时，ui1=ui2=uic，可作出共模，可作出共模等效电路。由下图可得等效电路。由下图可得由于由于所以，在理想对称条件下所以，在理想对称条件下uoc=0即即Coc1oc2icBbeE2 1RuuuRrR

24、 ococ1oc2uuuocucic0uAu 长尾式差动放大电路长尾式差动放大电路3、共模抑制比、共模抑制比在理想对称条件下，由于在理想对称条件下，由于Auc=0，所以，所以 为无穷大。为无穷大。4、差模输入电阻、差模输入电阻由下图可得由下图可得udCMRucAKAididBbei2uRRri 长尾式差动放大电路长尾式差动放大电路5、输出电阻、输出电阻按照输出电阻的定义，做出其等效电路，则有Ro=2RC 差动放大电路的进一步改进形式差动放大电路的进一步改进形式1、具有恒流源的差动放大电路、具有恒流源的差动放大电路 采用恒流源代替长尾式差动放大采用恒流源代替长尾式差动放大电路中的电阻电路中的电阻

25、RE。EE212R2URRRU3BE3R2E3C3RUUII 若若UR2UBE3，则可以认为，则可以认为IC3为一恒定电流为一恒定电流。2C3EQ2EQ1III 差动放大电路的进一步改进形式差动放大电路的进一步改进形式2、具有调零功能的差动放大电路、具有调零功能的差动放大电路 发射极调零电路。发射极调零电路。 集电极调零电路。集电极调零电路。注意：注意： 差动放大电路的调零不可差动放大电路的调零不可能跟踪温度的变化，因而不能跟踪温度的变化，因而不能消除温漂，只能克服失调。能消除温漂，只能克服失调。 差动放大电路的传输特性差动放大电路的传输特性电压传输特性电压传输特性线性区：线性区：斜率为电路的

26、差模电压放大倍数斜率为电路的差模电压放大倍数Aud。 当输入电压幅值较大时，输出电压就会产生失真。当输入电压幅值较大时，输出电压就会产生失真。 若再加大若再加大uid，则，则uod将趋于不变，其数值的大小取决于将趋于不变，其数值的大小取决于电源电压电源电压UCC。 差动放大电路的传输特性差动放大电路的传输特性 实验及分析均表明，在静态工作点附近，实验及分析均表明，在静态工作点附近，当当|uid|4UT时，传输特性出现明显时，传输特性出现明显的弯曲的弯曲，而后趋于水平。这说明差动放大电路在大信号输入，而后趋于水平。这说明差动放大电路在大信号输入时，具有良好的限幅特性。时，具有良好的限幅特性。 l

27、差动放大电路举例差动放大电路举例1、双端输入、双端输出电路；、双端输入、双端输出电路；2、双端输入、单端输出电路；、双端输入、单端输出电路；3、单端输入、双端输出电路；、单端输入、双端输出电路；4、单端输入、单端输出电路。、单端输入、单端输出电路。 1. 1. 双端输入双端输出双端输入双端输出：odLudidBbeuRAuRr ididBbei2uRRricoRR22 2. . 双端输入单端输出双端输入单端输出：Q点分析点分析 由于输入回路没有变化，所以由于输入回路没有变化，所以IEQ、IBQ、ICQ与双端输出时一与双端输出时一样。但是样。但是UCEQ1 UCEQ2。双端输入单端输出双端输入单

28、端输出: :动态分析动态分析bebLcd)( 21rRRRAcobebiRRrRR，)(23 3. . 单端输入双端输出单端输入双端输出共模输入电压共模输入电压差模输入电压差模输入电压 输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入：输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入：2/iiciiduuuu， 单端输入双端输出单端输入双端输出2IcIdOuAuAu差模输出差模输出共模输出共模输出bebLcd)2( rRRRA 2 )(2cobebiRRrRR，4 4. . 单端输入单端输出单端输入单端输出bebLcd)( 21rRRRAcobebi)(2RRrRR，4. 四种接法的比较：电路参数理想对称条件

29、下四种接法的比较：电路参数理想对称条件下输入方式：输入方式： Ri均为均为2(Rb+rbe)；双端输入时无共模信号输入，；双端输入时无共模信号输入，单端输入时有共模信号输入。单端输入时有共模信号输入。输出方式：输出方式：Q点、点、Ad、 Ac、 KCMR、Ro均与之有关。均与之有关。coCMRcbebLcd2 0 )2(RRKArRRRA 双端输出：双端输出： cobebebebCMRebebLccbebLcd )(2)1(2 )1(2)( )(2)(RRrRRrRKRrRRRArRRRA 单端输出：单端输出：差分放大电路四种接法的性能比较差分放大电路四种接法的性能比较 接法接法性能性能双端输

30、入双端输入双端输出双端输出双端输入双端输入单端输出单端输出单端输入单端输入双端输出双端输出单端输入单端输入单端输出单端输出AdbeLC)2/(rRRR beLcrRRR )2/( beLcrRRR )/(21 beLcrRRR )/(21 KCMR很高很高很高很高较高较高较高较高Rid)(2berR )(2berR )(2berR )(2berR Roc2Rc2RcRcR 例例一双端输入单端输出放大电路如图所示，一双端输入单端输出放大电路如图所示， T1与与T2特性完全相同，特性完全相同，试求：试求：（1）电路的静态工作电流）电路的静态工作电流ICQ1、 ICQ2及电压及电压UCEQ1、UCE

31、Q2 ； （2） 差模电压放大倍数、差模输入电阻、输出电阻、共模电压放大倍数、差模电压放大倍数、差模输入电阻、输出电阻、共模电压放大倍数、 共模抑制比；共模抑制比； 解：（解：（1）作直流通道，分析静态工作点。）作直流通道，分析静态工作点。EE212R2URRRU2C3E2E1C2C1IIIIIBEBB1E2E1URIUUE2CCCE2UUUE1CCCE1URIUUCC3323RUUIIBEREC3（2）动态参数分析）动态参数分析由于输入回路对称，在差模信由于输入回路对称，在差模信号作用下，发射极交流接地。号作用下，发射极交流接地。bebLcd)( 21rRRRAcobebiRRrRR)(2

32、共模信号作用时，恒流源的等效共模信号作用时，恒流源的等效电阻为电阻为RE 则共模输出电压为则共模输出电压为 共模放大倍数共模放大倍数 共模抑制比共模抑制比EbeBCicocuc2RrRRuuA1beBEbeBucudCMR2rRRrRAAK21 通用型集成运放F007 偏置电路偏置电路 流过流过R5中的电流为中的电流为 基准电流，则有基准电流，则有 T10与与T11构成微电源，构成微电源， 5onBECC225RUUIR C104TC105lnIIRUIR 偏置电路偏置电路 T12与与T13构成基本镜构成基本镜像电路像电路 T8与与T9构成基本镜像构成基本镜像电路，因为电路，因为 所以所以52

33、C12C13RIII C10C9II C10C9C8III 中间级中间级 中间级是以中间级是以T16与与T17成的成的复合管为放大管，所形成复合管为放大管，所形成的的共射放大电路，具有的的共射放大电路，具有很强的放大能力。很强的放大能力。 输出级输出级 输出级是准互补电路，输出级是准互补电路，T18和和T19复合而成的复合而成的PNP型管与型管与NPN型管型管T14构成互补形式，构成互补形式，为了弥补它们的非对称性。为了弥补它们的非对称性。 在发射极加了两个阻值不同在发射极加了两个阻值不同的电阻的电阻R8和和R9。 R6和和R7和和T15构成构成UBE倍增电倍增电路，为输出级设置合适的静路，为

34、输出级设置合适的静态工作点，以消除交越失真。态工作点，以消除交越失真。 输出级输出级 D1和和D2、R8和和R9 共同构成过共同构成过流保护电路。流保护电路。T14导通时导通时R7上上的电压与二极管的电压与二极管D1上的电压上的电压之和等于之和等于T14管管b-e间电压与间电压与R9上电压之和，即上电压之和，即uR7+uD1=uBE14+ioR9当当io未超过额定值时，未超过额定值时，uD1Uon，D1截至；而当截至；而当io过过大时，大时，R9上电压过大使上电压过大使D1导导通，为通，为T14的基极分流，从而的基极分流，从而限制了限制了T14的发射极电流，保的发射极电流，保护了护了T14管。

35、管。同理，同理，D2对对T18、T19管也具有保护功能。管也具有保护功能。 主要技术指标主要技术指标1、输人失调电压、输人失调电压UIO及输入失调电流及输入失调电流IIO输入失调主要反映运放输入极差动电路的对称性。输入失调主要反映运放输入极差动电路的对称性。2、失调的温漂、失调的温漂在规定的工作温度范围内，在规定的工作温度范围内，UIO、 IIO随温度的平均变化率随温度的平均变化率称之为失调电压、电流温漂，分别用称之为失调电压、电流温漂，分别用 表示。表示。TUddIOTIddIOIOBPBNIII3、输入偏置电流、输入偏置电流IIB4、开环差模电压放大倍数、开环差模电压放大倍数5、共模抑制比

36、、共模抑制比2B2B1IBIIIuuAuidodAAKuucdCMR 主要技术指标主要技术指标6、差模输入电阻、输出电阻、差模输入电阻、输出电阻7、带宽、带宽运放开环电压放大倍数下降到直流电压放大倍数的运放开环电压放大倍数下降到直流电压放大倍数的0.707倍倍时所对应的频带宽度，称之为运放的时所对应的频带宽度，称之为运放的-3dB带宽，用带宽，用BW 表表示。示。 8、输入电压范围、输入电压范围 两个输入端之间能承受的最大电压差，称之为最大差模输两个输入端之间能承受的最大电压差，称之为最大差模输入电压，用入电压，用UIdmax表示。表示。9、转换速率、转换速率转换速率是指运放在额定输出电压下，

37、输出电压的最大变转换速率是指运放在额定输出电压下，输出电压的最大变化率，即定义：化率，即定义： dtudSomaxR低频等效电路低频等效电路 在低频小信号下应用时，若仅分析对输入差模电压的放大在低频小信号下应用时，若仅分析对输入差模电压的放大作用，可以等效电路来描述集成运放。作用，可以等效电路来描述集成运放。 其它类型的集成运放其它类型的集成运放类型类型主要结构特点主要结构特点应用范围应用范围高输入高输入电阻型电阻型它们的输人级多采用超它们的输人级多采用超管或场效应管管或场效应管适用于测量放大电路、信适用于测量放大电路、信号发生电路或取样一保持号发生电路或取样一保持电路。电路。高精度高精度型型

38、 高精度型运放具有低失调、低温漂、低噪高精度型运放具有低失调、低温漂、低噪声、高增益等特点，它的失调电压和失调声、高增益等特点，它的失调电压和失调电流比通用型运放小两个数量级，而开环电流比通用型运放小两个数量级，而开环差模增益和共模抑制比均大于差模增益和共模抑制比均大于10dB。适用于对微弱信号的精密适用于对微弱信号的精密测量和运算，常用于高精测量和运算，常用于高精度的仪器设备中。度的仪器设备中。高速宽高速宽带型带型它的种类很多，增益带宽多在它的种类很多，增益带宽多在10MHz左右，左右，有的高达千兆；转换速率大多在几十伏有的高达千兆；转换速率大多在几十伏/微微秒至几百伏秒至几百伏/微秒，有的

39、高达几千伏微秒，有的高达几千伏/微秒。微秒。适用于模一数转换器、数适用于模一数转换器、数一模转换器、锁相环电路一模转换器、锁相环电路和视频放大电路。和视频放大电路。低功耗低功耗型型采用外接偏置电阻；用有源负载代替高阻采用外接偏置电阻；用有源负载代替高阻值的电阻等。值的电阻等。遥测、生物医学、空间技遥测、生物医学、空间技术等。术等。 理想运放的条件与符号理想运放的条件与符号 理想化的条件：理想化的条件：开环差模电压放大倍数开环差模电压放大倍数Aud；差模输入电阻差模输入电阻rid；开环输出电阻开环输出电阻Ro00；共模抑制比共模抑制比KCMR；3.5 3.5 集成运放的简单应用电路集成运放的简单

40、应用电路 理想运放的条件与符号理想运放的条件与符号 虚短虚短 当集成运放工作在线性区，输出电压当集成运放工作在线性区，输出电压 为有限值，则差模输入电压为有限值，则差模输入电压 虚断虚断由于差模输入电阻趋于无穷大，因而流进集由于差模输入电阻趋于无穷大，因而流进集成运放输入端的电流也就趋于零，即成运放输入端的电流也就趋于零，即00iNiPudoiNiP uuAuuu0ii 同相比例器同相比例器 信号由同相端输入，要求信号由同相端输入，要求两边的输入回路参数对称两边的输入回路参数对称以减小误差，所以以减小误差，所以R=R1/Rf。1、据、据“虚断虚断”，有，有 of11iNuRRRu iiPuu 2、据、据“虚短虚短”，有，有 由此得出由此得出of11iuRRRui1fo1uRRu 同相比例器同相比例器 电路的电压放大倍数电路的电压放大倍数 电压跟随器电压跟随器如果令如果令Rf00，R1，则，则构成了电压跟随器。此时构成了电压跟随器。此时电压放大倍数电压放大倍数1fiouf1RRuuA1iouf uuA 反相比例器反相比例器 1、据、据“虚断虚断”，有，有fo-1-i1RuuRuuiif 2、据、据“虚短虚短”，有，有0- uu1fioufRRuuA 电压放大倍数电压放大倍数