模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(10-集成運(yùn)算放大電路)

一、概述二、集成運(yùn)放中的電流源電路三、集成運(yùn)放電路分析四、集成運(yùn)放的主要性能指標(biāo)五、集成運(yùn)放的種類第十講

集成運(yùn)算放大電路一、概述（1）直接耦合方式，充分利用管子性能良好的一致性采用差分放大電路和電流源電路。（2）采用復(fù)合管。

1.

集成運(yùn)放的主要特點(diǎn)集成運(yùn)算放大電路，簡(jiǎn)稱集成運(yùn)放，是一個(gè)高性能的直接耦合多級(jí)放大電路。因首先用于信號(hào)的運(yùn)算，故而得名。2.

集成運(yùn)放電路的組成兩個(gè)輸入端一個(gè)輸出端

若將集成運(yùn)放看成為一個(gè)“黑盒子”，則可等效為一個(gè)雙端輸入、單端輸出的差分放大電路。集成運(yùn)放電路四個(gè)組成部分的作用輸入級(jí)：前置級(jí)，多采用差分放大電路。要求Ri大，Ad大，

Ac小，輸入端耐壓高。中間級(jí)：主放大級(jí)，多采用共射放大電路。要求有足夠的放大能力。輸出級(jí)：功率級(jí)，多采用準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)。要求Ro小，最大不失真輸出電壓盡可能大。偏置電路：為各級(jí)放大電路設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。采用電流源電路。UEE(-UCC)+UCC

u+uo

u–反相輸入端同相輸入端T3T4T5T1T2IS原理框圖：輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)與uo反相與uo同相3.集成運(yùn)放的符號(hào)和電壓傳輸特性u(píng)O=f(uP-uN)

由于Aod高達(dá)幾十萬倍，所以集成運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)的最大輸入電壓(uP－uN)的數(shù)值僅為幾十～一百多微伏。在線性區(qū)：uO＝Aod(uP－uN)

Aod開環(huán)差模放大倍數(shù)(開環(huán)增益)非線性區(qū)

(uP－uN)的數(shù)值大于一定值時(shí)，集成運(yùn)放的輸出不是＋UOM

,

就是－UOM，即集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)。二、集成運(yùn)放的主要性能指標(biāo)

指標(biāo)參數(shù)F007典型值理想值開環(huán)差模增益Aod106dB∞差模輸入電阻Rid2MΩ∞共模抑制比KCMR90dB∞輸入失調(diào)電壓UIO1mV

0UIO的溫漂dUIO/dT(℃)幾μV/℃0輸入失調(diào)電流IIO(│IB1-IB2│)20nA0UIO的溫漂dUIO/dT(℃)幾nA/℃0最大共模輸入電壓UIcmax±13V最大差模輸入電壓UIdmax±30V-3dB帶寬fH10Hz∞轉(zhuǎn)換速率SR(=duO/dt│max)0.5V/μS

∞三、集成運(yùn)放的種類按工作原理電壓放大型：輸入量與輸出量均為電壓電流放大型：輸入量與輸出量均為電流跨導(dǎo)型：輸入量為電壓，輸出量均為電流互阻型：輸入量為電流，輸出量均為電壓按可控性可控增益：利用外加控制電壓控制增益的大小選通控制：輸入為多通道，利用輸入的邏輯信號(hào)控制那個(gè)通道的信號(hào)放大三、集成運(yùn)放的種類按性能指標(biāo)高阻型：rid，可高于1012Ω。

用于測(cè)量放大器、信號(hào)發(fā)生器。高速型：

fH和SR高，fH可達(dá)1.7GHz，SR可達(dá)103V/μS。

用于A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路、視頻放大器。高精度型：低失調(diào)、低溫漂、低噪聲、高增益，

Aod高于105dB。

用于微弱信號(hào)的測(cè)量與運(yùn)算、高精度設(shè)備。低功耗型：工作電源電壓低、靜態(tài)功耗小，在100～200μW。用于空間技術(shù)、軍事科學(xué)和工業(yè)中的遙感遙測(cè)。大功率型、儀表用放大器、隔離放大器、緩沖放大器……通常情況下用通用型運(yùn)放，特殊情況下才用專用型運(yùn)放。討論根據(jù)下列要求，將應(yīng)優(yōu)先考慮使用的集成運(yùn)放填入空內(nèi)。已知現(xiàn)有集成運(yùn)放的類型是：①通用型②高阻型③高速型④低功耗型⑤高壓型⑥大功率型⑦高精度型1.作低頻放大器，應(yīng)選用

。2.作寬頻帶放大器，應(yīng)選用

。3.作幅值為1μV以下微弱信號(hào)的量測(cè)放大器，應(yīng)選用

。4.作內(nèi)阻為10MΩ信號(hào)