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1、5 集成运算放大器,模拟电子技术经典教程,结构方框图,集成运算放大器是一个高增益直接耦合放大电路，它的方框图如下图所示。,5.1 集成运放的组成及工作原理,差分电路,多级放大电路,射极跟随器或互补推挽电路,恒流源,运算放大器的符号,(a) (b) 模拟集成放大器的符号 (a) 国家标准符号 (b)原符号,运算放大器外形图,通用集成运放741内部结构,5.2 常用集成运算放大器,集成运放741的简化电路图,输入级,中间级,输出级,集成运放原理图及计算,运算放大器的技术指标很多，其中一部分与差分放大器和功率放大器相同，另一部分则是根据运算放大器本身的特点而设立的。各种主要参数均比较适中的是通用型运
2、算放大器，对某些项技术指标有特殊要求的是各种特种运算放大器。,5.3 集成运算放大器的主要参数,静态技术指标,动态技术指标,静态技术指标,输入偏置电流IB,运放两个输入端偏置电流的平均值，用于衡量差分放大对管输入电流的大小。,输入失调电压 Vio,输入电压为零时，将输出电压除以电压增益，即为折算到输入端的失调电压。是表征运放内部电路对称性的指标。,输入失调电流Iio,在零输入时，差分输入级的差分对管基极电流之差，用于表征差分级输入电流不对称的程度。,静态技术指标,输入失调电压温漂 dVio /dT,在规定工作温度范围内，输入失调电压随温度的变化量与温度变化量之比值。,输入失调电流温漂dIio
3、/dT,在规定工作温度范围内，输入失调电流随温度的变化量与温度变化量之比值。,最大差模输入电压Vidmax,运放两输入端能承受的最大差模输入电压，超过此电压时,差分管将出现反向击穿现象。,最大共模输入电压Vicmax,保证运放正常工作条件下，共模输入电压的允许范围。共模电压超过此值时，输入差分对管出现饱和，放大器失去共模抑制能力。,动态技术指标,开环差模电压放大倍数 Avd,运放在无外加反馈条件下，输出电压的变化量与输入电压的变化量之比。,差模输入电阻rid,输入差模信号时，运放的输入电阻。,共模抑制比 CMRR,与差分放大电路中的定义相同，是差模电压增益 Avd 与共模电压增益 Avc 之比
4、。,3dB带宽 f H,运算放大器的开环差模电压放大倍数在高频段下降3dB所定义的带宽 f H 。,动态技术指标,单位增益带宽 f c,开环Avd 下降到1时所对应的频率，定义为单位增益带宽 f c 。,转换速率S R (压摆率),反映运放对于快速变化的输入信号的响应能力。转换速率SR的表达式为：,等效输入噪声电压Vn,输入端短路时，输出端的噪声电压折算到输入端的数值。这一数值往往与一定的频带相对应。,理想运算放大器的条件,Avd=，实际上Avd80dB即可。,Rid=，实际上Rid比输入端外电路的电阻大23个量级即可。,Ro=0，实际上Ro比输入端外电路的电阻小12个量级即可。,带宽足够宽。
5、,共模抑制比足够大。,5.4 集成运放的分类,通 用 型,通用型运算放大器的技术指标比较适中，价格低廉。通用型运放也经过了几代的演变，早期的通用型运放已很少使用了。以典型的通用型运放CF741 (A741)为例，输入失调电压12 mV、输入失调电流20 nA、差模输入电阻2 M，开环增益100 dB、共模抑制比90 dB、输出电阻75 、共模输入电压范围13 V、转换速率0.5 V/s。,高速型和宽带型,用于宽频带放大器，高速A/D、D/A，高速数据采集测试系统。这种运放的单位增益带宽和压摆率的指标均较高，用于小信号放大时，可注重fH或fc，用于高速大信号放大时，同时还应注重SR。例如： CF
6、2520/2525 AD9620 AD9618 OP37 CF357,高精度(低漂移型）,用于精密仪表放大器，精密测试系统，精密传感器信号变送器等。 例如： OP177 CF714,高输入阻抗型,用于测量设备及采样保持电路中。 例如： AD549 CF155/255/355,低功耗型,用于空间技术和生物科学研究中，工作于较低电压下，工作电流微弱。 例如： OP22 正常工作静态功耗可低至36 W。 OP290 在0.8 V电压下工作，功耗为24 W 。 CF7612 在5 V电压下工作，功耗为50 W 。,功 率 型,这种运放的输出功率可达1W以上，输出电流可达几个安培以上。 例如： LM12 TP1465,
