模塊21集成運(yùn)算放大器

1、項(xiàng)目項(xiàng)目2 信號(hào)運(yùn)算與處理電路信號(hào)運(yùn)算與處理電路扁平式扁平式雙列直插式雙列直插式單列直插式單列直插式讀一讀讀一讀集成電路的分類(lèi)與封裝集成電路的分類(lèi)與封裝 小規(guī)模集成電路（小規(guī)模集成電路（SSI） 中規(guī)模集成電路（中規(guī)模集成電路（MSI） 大規(guī)模集成電路（大規(guī)模集成電路（LSI） 超大規(guī)模集成電路（超大規(guī)模集成電路（VLSI） 雙極型（雙極型（BJT型）型） 單極型（單極型（MOS型）型）讀一讀讀一讀集成電路的分類(lèi)與封裝集成電路的分類(lèi)與封裝 模擬集成電路（模擬集成電路（AI） 數(shù)字集成電路（數(shù)字集成電路（DI）扁平式扁平式雙列直插式雙列直插式單列直插式單列直插式讀一讀讀一讀集成電路的分類(lèi)與封裝集

2、成電路的分類(lèi)與封裝讀一讀讀一讀直接耦合放大電路的問(wèn)題直接耦合放大電路的問(wèn)題1.靜態(tài)工作點(diǎn)相互牽制靜態(tài)工作點(diǎn)相互牽制2.零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移 若將直接耦合電路的輸入端短路，從理論上講，若將直接耦合電路的輸入端短路，從理論上講，輸出端應(yīng)保持某個(gè)固定值不變。然而，實(shí)際情況并輸出端應(yīng)保持某個(gè)固定值不變。然而，實(shí)際情況并非如此，輸出電壓往往偏離初始靜態(tài)值，出現(xiàn)緩慢非如此，輸出電壓往往偏離初始靜態(tài)值，出現(xiàn)緩慢的，無(wú)規(guī)則的漂移，這種現(xiàn)象稱為零點(diǎn)漂移。的，無(wú)規(guī)則的漂移，這種現(xiàn)象稱為零點(diǎn)漂移。 原因：電源電壓的波動(dòng)、元器件參數(shù)的變化，原因：電源電壓的波動(dòng)、元器件參數(shù)的變化，環(huán)境溫度的變化環(huán)境溫度的變化 解決措施：差

3、分放大電路解決措施：差分放大電路讀一讀讀一讀差分放大電路差分放大電路組成：兩個(gè)完全對(duì)稱的共發(fā)射級(jí)放大電路組成：兩個(gè)完全對(duì)稱的共發(fā)射級(jí)放大電路 兩個(gè)輸入端（雙端輸入）兩個(gè)輸入端（雙端輸入） 兩個(gè)輸出端（雙端輸出）兩個(gè)輸出端（雙端輸出） 雙電源供電雙電源供電讀一讀讀一讀差分放大電路差分放大電路差模信號(hào)輸入：差模信號(hào)輸入： 在放大器的兩個(gè)輸入在放大器的兩個(gè)輸入端分別輸入大小相等、相端分別輸入大小相等、相位相反的信號(hào)，這種輸入位相反的信號(hào)，這種輸入方式稱為差模輸入方式方式稱為差模輸入方式特點(diǎn)：特點(diǎn)：雙端輸入、雙端輸出差分雙端輸入、雙端輸出差分放大電路的電壓放大倍數(shù)放大電路的電壓放大倍數(shù)與單管與單管 放

4、大電路的電壓放放大電路的電壓放大倍數(shù)相等。大倍數(shù)相等。讀一讀讀一讀差分放大電路差分放大電路共模信號(hào)輸入：共模信號(hào)輸入： 在放大器的兩個(gè)輸入在放大器的兩個(gè)輸入端分別輸入大小相等、極端分別輸入大小相等、極性相同的信號(hào)，這種輸入性相同的信號(hào)，這種輸入方式稱為共模輸入方式方式稱為共模輸入方式特點(diǎn)：特點(diǎn)： 雙端輸入、雙端輸出雙端輸入、雙端輸出差分放大電路的電壓放大差分放大電路的電壓放大倍數(shù)為倍數(shù)為0（理想情況）。（理想情況）。一般信號(hào)輸入：一般信號(hào)輸入： 可認(rèn)為既有差模信號(hào)輸入，又有共模信號(hào)輸入可認(rèn)為既有差模信號(hào)輸入，又有共模信號(hào)輸入 差模信號(hào)分量為兩輸入信號(hào)之差差模信號(hào)分量為兩輸入信號(hào)之差 共模信號(hào)分

5、量為兩輸入信號(hào)的算術(shù)平均值共模信號(hào)分量為兩輸入信號(hào)的算術(shù)平均值 在差分放大電路的輸出電壓中，希望差模輸出電壓越大越在差分放大電路的輸出電壓中，希望差模輸出電壓越大越好，而共模輸出電壓越小越好。為了表明差分放大電路對(duì)差好，而共模輸出電壓越小越好。為了表明差分放大電路對(duì)差模信號(hào)的放大能力及對(duì)共模信號(hào)的抑制能力，常用共模抑制模信號(hào)的放大能力及對(duì)共模信號(hào)的抑制能力，常用共模抑制比比KCMR作為一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)來(lái)衡量，其定義為放大電路對(duì)作為一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)來(lái)衡量，其定義為放大電路對(duì)差模信號(hào)的電壓放大倍數(shù)與對(duì)共模信號(hào)的電壓放大倍數(shù)之比差模信號(hào)的電壓放大倍數(shù)與對(duì)共模信號(hào)的電壓放大倍數(shù)之比的絕對(duì)值。的絕對(duì)值。

6、讀一讀讀一讀模擬集成電路的電性能特點(diǎn)模擬集成電路的電性能特點(diǎn)讀一讀讀一讀集成運(yùn)算放大器內(nèi)電路集成運(yùn)算放大器內(nèi)電路 +- uiou輸入級(jí) 中間級(jí) 輸出級(jí) 偏置電路 由差動(dòng)放大器由差動(dòng)放大器構(gòu)成，以減小構(gòu)成，以減小運(yùn)放的零漂運(yùn)放的零漂中間級(jí)由一級(jí)或兩級(jí)有源負(fù)中間級(jí)由一級(jí)或兩級(jí)有源負(fù)載載放大器構(gòu)成，以提高運(yùn)放放大器構(gòu)成，以提高運(yùn)放的輸?shù)妮敵龉β屎蛶ж?fù)載能力出功率和帶負(fù)載能力讀一讀讀一讀集成運(yùn)放及其基本組成集成運(yùn)放及其基本組成 輸入失調(diào)電壓輸入失調(diào)電壓UIO 當(dāng)輸入電壓為零時(shí)，在室溫和標(biāo)準(zhǔn)電源電壓的情況下，為了使輸當(dāng)輸入電壓為零時(shí)，在室溫和標(biāo)準(zhǔn)電源電壓的情況下，為了使輸出電壓也為零，在輸入端所加的補(bǔ)償

7、電壓出電壓也為零，在輸入端所加的補(bǔ)償電壓2. 輸入偏置電流輸入偏置電流IIB 當(dāng)輸出電壓為零時(shí)，兩輸入端靜態(tài)偏置電流的平均值當(dāng)輸出電壓為零時(shí)，兩輸入端靜態(tài)偏置電流的平均值3. 輸入失調(diào)電流輸入失調(diào)電流IIO 當(dāng)輸出電壓為零時(shí)，其兩個(gè)輸入端靜態(tài)基極電流之差當(dāng)輸出電壓為零時(shí)，其兩個(gè)輸入端靜態(tài)基極電流之差讀一讀讀一讀集成運(yùn)放的參數(shù)集成運(yùn)放的參數(shù) 4. 溫度漂移溫度漂移（1）輸入失調(diào)電壓溫漂）輸入失調(diào)電壓溫漂 UIO / T輸入失調(diào)電壓的變化量與溫度變化量之比輸入失調(diào)電壓的變化量與溫度變化量之比（2）輸入失調(diào)電流溫漂）輸入失調(diào)電流溫漂 IIO / T輸入失調(diào)電流的變化量與溫度變化量之比輸入失調(diào)電流的變

8、化量與溫度變化量之比5. 最大差模輸入電壓最大差模輸入電壓Uidmax 指兩個(gè)輸入端之間所允許的最大輸入電壓指兩個(gè)輸入端之間所允許的最大輸入電壓6. 最大共模輸入電壓最大共模輸入電壓Uicmax指輸入端所允許的最大共模輸入電壓指輸入端所允許的最大共模輸入電壓7. 最大輸出電流最大輸出電流Iomax通常指輸出端短路時(shí)的電流通常指輸出端短路時(shí)的電流8. 開(kāi)環(huán)差模電壓增益開(kāi)環(huán)差模電壓增益AuO運(yùn)算器在開(kāi)環(huán)、線性放大區(qū)內(nèi)，在規(guī)定的負(fù)載和輸出電壓幅度的條件下的運(yùn)算器在開(kāi)環(huán)、線性放大區(qū)內(nèi)，在規(guī)定的負(fù)載和輸出電壓幅度的條件下的直流差模電壓增益（絕對(duì)值）直流差模電壓增益（絕對(duì)值）讀一讀讀一讀集成運(yùn)放的參數(shù)集成

9、運(yùn)放的參數(shù) 9. 開(kāi)環(huán)帶寬開(kāi)環(huán)帶寬BW (fH) 指集成運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)差模電壓增益下降到直流增指集成運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)差模電壓增益下降到直流增益的益的0.707時(shí)的信號(hào)頻率時(shí)的信號(hào)頻率10. 單位增益帶寬單位增益帶寬 BWG (fT) 指集成運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)差模電壓增益下降到指集成運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)差模電壓增益下降到0dB時(shí)的信時(shí)的信號(hào)頻率號(hào)頻率11. 轉(zhuǎn)換速率轉(zhuǎn)換速率SR 指集成運(yùn)算放大器在閉環(huán)情況下，輸入為大信號(hào)時(shí)，輸出電壓對(duì)時(shí)間的最大指集成運(yùn)算放大器在閉環(huán)情況下，輸入為大信號(hào)時(shí)，輸出電壓對(duì)時(shí)間的最大變化速率變化速率讀一讀讀一讀理想理想集成運(yùn)集成運(yùn)算算放放大器的技術(shù)指標(biāo)大器的技術(shù)指標(biāo) 共模抑

10、制比共模抑制比KCMR，即沒(méi)有溫度漂移。，即沒(méi)有溫度漂移。 干擾和噪聲均不存在。干擾和噪聲均不存在。 輸入端的偏置電流輸入端的偏置電流IBN=IBP=0。 轉(zhuǎn)換速率轉(zhuǎn)換速率SR。 開(kāi)環(huán)帶寬開(kāi)環(huán)帶寬fH。 開(kāi)環(huán)電壓增益開(kāi)環(huán)電壓增益Aod。 差模輸入電阻差模輸入電阻rid。 輸出電阻輸出電阻rod=0。讀一讀讀一讀理想集成運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn)理想集成運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn)（1）理想集成運(yùn)算放大器的差模輸入電壓等于零。）理想集成運(yùn)算放大器的差模輸入電壓等于零。（2）理想集成運(yùn)算放大器的輸入電流等于零。）理想集成運(yùn)算放大器的輸入電流等于零。讀一讀讀一讀理想集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)的特點(diǎn)理想集成運(yùn)放工作

11、在非線性區(qū)的特點(diǎn)（1）理想集成運(yùn)算放大器的輸出電壓）理想集成運(yùn)算放大器的輸出電壓uo的值有兩種可的值有兩種可能，或等于正的最大輸出電壓（能，或等于正的最大輸出電壓（+Uom）,或等于負(fù)的輸出或等于負(fù)的輸出電壓電壓(-Uom),+Uom或或-Uom在數(shù)值上接近集成運(yùn)算放大器在數(shù)值上接近集成運(yùn)算放大器的正負(fù)電源值。的正負(fù)電源值。（2）理想集成運(yùn)算放大器的輸入電流等于零。）理想集成運(yùn)算放大器的輸入電流等于零。讀一讀讀一讀集成運(yùn)放使用中的問(wèn)題集成運(yùn)放使用中的問(wèn)題1 合理選用型號(hào)合理選用型號(hào)2 了解引腳的功能了解引腳的功能3自激振蕩的消除自激振蕩的消除4電路的調(diào)零電路的調(diào)零5 保護(hù)措施保護(hù)措施6 輸出電流與輸出功率的擴(kuò)展輸出電流與輸出功率的擴(kuò)展7 輸出端絕對(duì)