第4章集成運算放大電路.ppt

1、1,第四章 集成運算放大電路,4.1 集成運算放大電路概述,4.2集成運放中的電流源電路,第四章,2,4.1 集成運算放大電路概述,一、級間為直接耦合，因硅片上不能制作大電容 二、大量采用差分放大電路，如輸入級和恒流源 三、常采用晶體管和場效應(yīng)管復(fù)合的形式,取長補(bǔ)短 四、常用有源器件代替電阻 五、集成運放的體積越來越小，功能卻越來越強(qiáng)。因為增加元器件制作電路復(fù)雜的集成運放，其制造工序并未變復(fù)雜,4.1.1 集成運放的電路結(jié)構(gòu)特點,第四章,3,輸入級：輸入電阻高、靜態(tài)電流小、共模抑制比高，常采用差動放大電路。 中間級：采用有源負(fù)載的共發(fā)射極電路，增益大。 輸出級：線性范圍寬、輸出電阻?。磶ж?fù)載

2、能力強(qiáng)）、非線性失真小等。常用互補(bǔ)共集放大電路構(gòu)成。 偏置電路：為各級設(shè)置合適的靜態(tài)工作點，鏡像電流源，微電流源。,4.1.2 集成運放的組成及其各部分的作用,第四章,4,一、 集成運放的符號,4.1.3集成運放的電壓傳輸特性,uN 反相輸入端,uP 同相輸入端,第四章,5,4.1.3集成運放的電壓傳輸特性,集成運放的輸出電壓和輸入電壓之間的關(guān)系曲線。,如改變uI 的極性，可得另一條圖中虛線所示的曲線，它與實線完全對稱。,uI,uo,第四章,二、集成運放的電壓傳輸特性,uo f (uN - uP) = f ( uI),集成運放有線性區(qū)（放大區(qū)）和非線性區(qū)（飽和區(qū)）兩部分,6,ri 大: 幾十k

3、 幾百 k,KCM R ： 很大,ro ?。簬资?幾百,A od 很大: 104 107,理想運放：,ri ,KCMR ,ro 0,Aod ,三、 集成運放的主要參數(shù),第四章,7,四、集成運放的封裝和引腳排列,封裝形式:,金屬圓形、雙列直插式、扁平式,封裝材料:,陶瓷、金屬、塑料,例:,塑封雙列直插式(DIP)CF741,DIPDual In-Line Pakage,第四章,8,運算放大器外形圖,9,4.2 集成電路運算放大器中的電流源,一、電流源電路的特點：輸出電流恒定，它具有很高的輸出電阻。直流電阻小，交流電阻大。 二、電流源電路的用途： 1、給直接耦合放大器的各級電路提供直流偏置電流，以

4、獲得極其穩(wěn)定的Q點。 2、作各種放大器的有源負(fù)載，以提高增益、增大動態(tài)范圍。,電 流 源 概 述,第四章,10,4.2.1 基本電流源電路,一、 鏡像電流源,鏡像電流源具有一定的溫度補(bǔ)償作用,第四章,11,二、比例電流源,當(dāng)2 時， IC1IE1 IR，IC2 IE2,從而，,二、比例電流源,第四章,12,三、微電流源,R為限流電阻， Re2 用來控制Io的大小。,當(dāng)參考電流IR和所需 的輸出電流Io確定后， 可求出Re2及限流電 阻R的值。,第四章,13,4.2.2 改進(jìn)型電流源電路,當(dāng)(2+2+2)2時,第四章,14,第四章,4.2.3 多路電流源,根據(jù)所需靜態(tài)電流，來選取發(fā)射極電阻的數(shù)值

5、。,根據(jù)所需靜態(tài)電流，來確定集電結(jié)面積。,根據(jù)所需靜態(tài)電流，來確定溝道尺寸。,15,4.2.4 以電流源為有源負(fù)載的放大電路一、有源負(fù)載共射放大電路,哪只管子為放大管？ 其集電結(jié)靜態(tài)電流約為多少？ 靜態(tài)時UIQ為多少？,為什么要考慮 h22?,第四章,16,二、有源負(fù)載差分放大電路,電路的輸入、輸出方式？ 如何設(shè)置靜態(tài)電流的？ 靜態(tài)時iO約為多少？,使單端輸出電路的差模放大倍數(shù)近似等于雙端輸出時的差模放大倍數(shù)。,第四章,17,4.4 集成運放的主要性能指標(biāo),指標(biāo)參數(shù) F007典型值 理想值 開環(huán)差模增益 Aod 106dB 差模輸入電阻 rid 2M 共模抑制比 KCMR 90dB 輸入失調(diào)電壓 UIO 1mV 0 UIO的溫漂d UIO/dT() 幾V/ 0 輸入失調(diào)電流 IIO ( IB1- IB2 ) 20nA 0 UIO的溫漂d UIO/dT() 幾nA/ 0 最大共模