集成運(yùn)放的計(jì)算指標(biāo)原理圖

集成運(yùn)放的計(jì)算指標(biāo)原理圖第1頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

結(jié)構(gòu)方框圖

集成運(yùn)算放大器是一個(gè)高增益直接耦合放大電路，它的方框圖如下圖所示?！?.1集成運(yùn)放的組成及工作原理偏置電路輸入級(jí)中間放大級(jí)輸出級(jí)輸入輸出差分電路多級(jí)放大電路射極跟隨器或互補(bǔ)推挽電路恒流源第2頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

運(yùn)算放大器的符號(hào)(a)(b)模擬集成放大器的符號(hào)

(a)國家標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)(b)原符號(hào)第3頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

運(yùn)算放大器外形圖第4頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月通用集成運(yùn)放741內(nèi)部結(jié)構(gòu)§5.2常用集成運(yùn)算放大器第5頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月集成運(yùn)放741的簡化電路圖輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)第6頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月集成運(yùn)放原理圖及計(jì)算第7頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

運(yùn)算放大器的技術(shù)指標(biāo)很多，其中一部分與差分放大器和功率放大器相同，另一部分則是根據(jù)運(yùn)算放大器本身的特點(diǎn)而設(shè)立的。各種主要參數(shù)均比較適中的是通用型運(yùn)算放大器，對(duì)某些項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)有特殊要求的是各種特種運(yùn)算放大器?！?.3集成運(yùn)算放大器的主要參數(shù)靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)動(dòng)態(tài)技術(shù)指標(biāo)第8頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)輸入偏置電流IB運(yùn)放兩個(gè)輸入端偏置電流的平均值，用于衡量差分放大對(duì)管輸入電流的大小。輸入失調(diào)電壓

Vio輸入電壓為零時(shí)，將輸出電壓除以電壓增益，即為折算到輸入端的失調(diào)電壓。是表征運(yùn)放內(nèi)部電路對(duì)稱性的指標(biāo)。輸入失調(diào)電流Iio在零輸入時(shí)，差分輸入級(jí)的差分對(duì)管基極電流之差，用于表征差分級(jí)輸入電流不對(duì)稱的程度。第9頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)輸入失調(diào)電壓溫漂

dVio/dT在規(guī)定工作溫度范圍內(nèi)，輸入失調(diào)電壓隨溫度的變化量與溫度變化量之比值。輸入失調(diào)電流溫漂dIio/dT

在規(guī)定工作溫度范圍內(nèi)，輸入失調(diào)電流隨溫度的變化量與溫度變化量之比值。最大差模輸入電壓Vidmax運(yùn)放兩輸入端能承受的最大差模輸入電壓，超過此電壓時(shí),差分管將出現(xiàn)反向擊穿現(xiàn)象。最大共模輸入電壓Vicmax保證運(yùn)放正常工作條件下，共模輸入電壓的允許范圍。共模電壓超過此值時(shí)，輸入差分對(duì)管出現(xiàn)飽和，放大器失去共模抑制能力。第10頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)態(tài)技術(shù)指標(biāo)開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)

Avd運(yùn)放在無外加反饋條件下，輸出電壓的變化量與輸入電壓的變化量之比。差模輸入電阻rid輸入差模信號(hào)時(shí)，運(yùn)放的輸入電阻。共模抑制比

CMRR與差分放大電路中的定義相同，是差模電壓增益Avd

與共模電壓增益Avc

之比。－3dB帶寬

fH運(yùn)算放大器的開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)在高頻段下降3dB所定義的帶寬fH

。第11頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)態(tài)技術(shù)指標(biāo)單位增益帶寬

fc開環(huán)Avd

下降到1時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率，定義為單位增益帶寬fc

。轉(zhuǎn)換速率SR(壓擺率)反映運(yùn)放對(duì)于快速變化的輸入信號(hào)的響應(yīng)能力。轉(zhuǎn)換速率SR的表達(dá)式為：等效輸入噪聲電壓Vn輸入端短路時(shí)，輸出端的噪聲電壓折算到輸入端的數(shù)值。這一數(shù)值往往與一定的頻帶相對(duì)應(yīng)。第12頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月理想運(yùn)算放大器的條件Avd=

，實(shí)際上Avd≥80dB即可。Rid=

，實(shí)際上Rid比輸入端外電路的電阻大2－3個(gè)量級(jí)即可。Ro=0，實(shí)際上Ro比輸入端外電路的電阻小1－2個(gè)量級(jí)即可。

帶寬足夠?qū)?。共模抑制比足夠大。?3頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月§5.4集成運(yùn)放的分類通用型高速型和寬帶型高精度(低漂移型）高輸入阻抗型低功耗型功率型第14頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

通用型

通用型運(yùn)算放大器的技術(shù)指標(biāo)比較適中，價(jià)格低廉。通用型運(yùn)放也經(jīng)過了幾代的演變，早期的通用Ⅰ型運(yùn)放已很少使用了。以典型的通用型運(yùn)放CF741(

A741)為例，輸入失調(diào)電壓1～2

mV、輸入失調(diào)電流20

nA、差模輸入電阻2

M

，開環(huán)增益100

dB、共模抑制比90

dB、輸出電阻75

、共模輸入電壓范圍

13

V、轉(zhuǎn)換速率0.5

V/

s。第15頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

高速型和寬帶型

用于寬頻帶放大器，高速A/D、D/A，高速數(shù)據(jù)采集測(cè)試系統(tǒng)。這種運(yùn)放的單位增益帶寬和壓擺率的指標(biāo)均較高，用于小信號(hào)放大時(shí)，可注重fH或fc，用于高速大信號(hào)放大時(shí)，同時(shí)還應(yīng)注重SR。例如：

CF2520/2525AD9620AD9618

OP37

CF357

第16頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

高精度(低漂移型）用于精密儀表放大器，精密測(cè)試系統(tǒng)，精密傳感器信號(hào)變送器等。例如：

OP177

CF714

第17頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

高輸入阻抗型

用于測(cè)量設(shè)備及采樣保持電路中。

例如：

AD549

CF155/255/355

第18頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

低功耗型用于空間技術(shù)和生物科學(xué)研究中，工作于較低電壓下，工作電流微弱。例如：

OP22正常工作靜態(tài)功耗可低至36W。

OP290在

0.8

V電壓下工作，功耗為24W

。

CF7612在

5

V電壓下工作，功耗為50W

。第19頁，課件