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1、 4.1 集成运算放大电路概述集成运算放大电路概述一、级间为直接耦合，因硅片上不能制作大电容一、级间为直接耦合，因硅片上不能制作大电容二、大量采用差分放大电路，如输入级和恒流源二、大量采用差分放大电路，如输入级和恒流源三、常采用晶体管和场效应管复合的形式三、常采用晶体管和场效应管复合的形式,取长取长补短补短四、常用有源器件代替电阻四、常用有源器件代替电阻五、集成运放的体积越来越小，功能却越来越强。五、集成运放的体积越来越小，功能却越来越强。因为增加元器件制作电路复杂的集成运放，其制因为增加元器件制作电路复杂的集成运放，其制造工序并未变复杂造工序并未变复杂4.1.1 集成运放的电路结构特点集成运
2、放的电路结构特点第四章第四章2输入级：输入级：输入电阻高、静态电流小、共模抑制比高，常输入电阻高、静态电流小、共模抑制比高，常采用差动放大电路。采用差动放大电路。中间级：中间级：采用采用有源负载的共发射极电路，增益大。有源负载的共发射极电路，增益大。输出级：输出级：线性范围宽、输出电阻小（即带负载能力强）、线性范围宽、输出电阻小（即带负载能力强）、非线性失真小等。常用互补共集放大电路构成。非线性失真小等。常用互补共集放大电路构成。偏置电路偏置电路：为各级设置合适的静态工作点为各级设置合适的静态工作点，镜像电流源，镜像电流源，微电流源。微电流源。 4.1.2 集成运放的组成及其各部分的作用集成运
3、放的组成及其各部分的作用输入级输入级偏置电路偏置电路中间级中间级输出级输出级uo uid+ 第四章第四章3一、一、 集成运放的符号集成运放的符号-uNuP uo国际符号国际符号4.1.3集成运放的电压传输特性集成运放的电压传输特性国内符号国内符号-+ uN uP uo uN 反相输入端反相输入端 uP 同相输入端同相输入端第四章第四章44.1.3集成运放的电压传输特性集成运放的电压传输特性集成运放集成运放的输出电压和输入电压之间的关系曲线。的输出电压和输入电压之间的关系曲线。如如改变改变uI 的极性，可得的极性，可得另一条图中虚线所示的另一条图中虚线所示的曲线，它与实线完全对曲线，它与实线完全
4、对称。称。uIuo第四章第四章二、集成运放的电压传输特性二、集成运放的电压传输特性uo f (uN - uP) = f ( uI) 集成运放有线性区（放大区）和非线性区（饱和区）两部分集成运放有线性区（放大区）和非线性区（饱和区）两部分5 r ri i 大大: : 几十几十k k 几百几百 k k K KCM R ： 很大很大 r ro o 小：几十小：几十 几百几百 A A odod 很很大大: : 10104 4 10107 7理想运放：理想运放： ri KCMR ro 0Aod 三、三、 集成运放的主要参数集成运放的主要参数第四章第四章6四、四、集成运放的封装和引脚排列集成运放的封装和引
5、脚排列封装形式封装形式:金属圆形、双列直插式金属圆形、双列直插式、扁平式扁平式封装材料封装材料:陶瓷、金属、塑料陶瓷、金属、塑料例例: 塑封塑封双列直插式双列直插式( (DIP) )CF741DIPDual In-Line Pakage第四章第四章7运运算算放放大大器器外外形形图图84.2 集成电路运算放大器中的电流源集成电路运算放大器中的电流源一、电流源电路的特点：一、电流源电路的特点：输出电流恒定，它具输出电流恒定，它具有很高的输出电阻。有很高的输出电阻。直流电阻小，交流电阻大。直流电阻小，交流电阻大。二、电流源电路的用途：二、电流源电路的用途：1 1、给直接耦合放大器的各级电路提供直流偏
6、置、给直接耦合放大器的各级电路提供直流偏置电流，以获得极其稳定的电流，以获得极其稳定的Q Q点。点。2 2、作各种放大器的有源负载，以提高增益、增、作各种放大器的有源负载，以提高增益、增大动态范围。大动态范围。电 流 源 概 述第四章第四章94.2.1 基本电流源电路基本电流源电路一、一、 镜像电流源镜像电流源当2， 时， 镜像电流源具有一定的温度补偿作用镜像电流源具有一定的温度补偿作用第四章第四章10二、比例电流源二、比例电流源当当 2 时，时，IC1IE1 IR，IC2 IE2从而从而，二、比例电流源二、比例电流源第四章第四章11三、微电流源三、微电流源R为限流限流电阻，阻， Re2用来控
7、制用来控制Io的大小。的大小。当参考电流当参考电流IR和所需和所需的输出电流的输出电流Io确定后，确定后，可求出可求出Re2及限流电及限流电阻阻R的值。的值。第四章第四章124.2.2 改进型电流源电路改进型电流源电路当当(2+2+2)2时时 第四章第四章13第四章第四章4.2.3 多路电流源多路电流源根据所需静态电流，来选取发根据所需静态电流，来选取发射极电阻的数值。射极电阻的数值。根据所需静态电流，来确根据所需静态电流，来确定集电结面积。定集电结面积。根据所需静态电流，根据所需静态电流，来确定沟道尺寸。来确定沟道尺寸。144.2.4 4.2.4 以电流源为有源负载的放大电路以电流源为有源负
8、载的放大电路以电流源为有源负载的放大电路以电流源为有源负载的放大电路一、有源负载共射放大电路一、有源负载共射放大电路哪只管子为放大管？哪只管子为放大管？其集电结静态电流约为多少？其集电结静态电流约为多少？静态时静态时UIQ为多少？为多少？为什么要考虑为什么要考虑 h22?第四章第四章15二、有源负载差分放大电路二、有源负载差分放大电路二、有源负载差分放大电路二、有源负载差分放大电路电路的输入、输出方式？电路的输入、输出方式？如何设置静态电流的？如何设置静态电流的？静态时静态时iO约为多少？约为多少？ 使单端输出电路的差模放大倍数近似等于双端使单端输出电路的差模放大倍数近似等于双端输出时的差模放
9、大倍数。输出时的差模放大倍数。第四章第四章164.44.44.44.4 集成运放的主要性能指标集成运放的主要性能指标集成运放的主要性能指标集成运放的主要性能指标 指标参数指标参数 F007典型值典型值 理想值理想值开环差模增益开环差模增益 Aod 106dB 差模输入电阻差模输入电阻 rid 2M 共模抑制比共模抑制比 KCMR 90dB 输入失调电压输入失调电压 UIO 1mV 0UIO的温漂的温漂d UIO/dT() 几几V/ 0输入失调电流输入失调电流 IIO ( IB1- IB2 ) 20nA 0UIO的温漂的温漂d UIO/dT() 几几nA/ 0 最大共模输入电压最大共模输入电压 UIcmax 13V最大差模输入电压最大差模输入电压 UIdmax 30V-3dB带宽带宽 fH 10Hz 转换速率转换速率 SR(=duO/dtmax) 0.5V/S 第四章第四章17
