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1、模拟电子技术模拟电子技术电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程第六章第六章 集成运算放大电路集成运算放大电路武汉理工大学武汉理工大学信息工程学院信息工程学院电子技术基础课程组电子技术基础课程组上页上页下页下页本章主要内容本章主要内容1.1.介绍集成放大电路的特点。介绍集成放大电路的特点。2. 2. 电流源电路电流源电路集成运放的典型单元电路之一集成运放的典型单元电路之一包括包括镜像电流源镜像电流源微电流源微电流源多路电流源多路电流源各自适用范围各自适用范围电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页本章主要内容本章主要内容3. 差分式放大电路差分式
2、放大电路集成运放的典型单元电集成运放的典型单元电路之二。路之二。根据输入、输出的不同，可组合成四种典型根据输入、输出的不同，可组合成四种典型电路（双入双出、双入单出、单入双出、单电路（双入双出、双入单出、单入双出、单入单出），要求会求各种电路参数。入单出），要求会求各种电路参数。4. 4. 理想集成运放的特性及代表符号含义。理想集成运放的特性及代表符号含义。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页概概 述述一.集成电路简称简称IC【Integrated Circuit】6060年代初发展起来。年代初发展起来。它是在半导体制造工艺的基础上，将各种元
3、它是在半导体制造工艺的基础上，将各种元器件和连线等集成在一片硅片上而制成的。器件和连线等集成在一片硅片上而制成的。优点：密度高、引线短、外部接线大为减少，优点：密度高、引线短、外部接线大为减少，提高电子设备的可靠性和灵活性，并降低了提高电子设备的可靠性和灵活性，并降低了成本。成本。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页二二. .集成电路分类集成电路分类按功能分，按功能分，可分为：可分为：数字集成电路数字集成电路模拟集成电路模拟集成电路输入量和输出量为高、低电平，且输入量和输出量为高、低电平，且具有一定逻辑关系的电路。具有一定逻辑关系的电路。数字
4、集成电路以外的集成电路统称数字集成电路以外的集成电路统称为模拟集成电路。为模拟集成电路。最典型的：最典型的：集成运算放大器（简称集成运算放大器（简称集成运放集成运放：Integrated Operation Amplifier）电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页三三. .特点特点1.电路参数一致性好，适用于构成差分放大电路参数一致性好，适用于构成差分放大电路。电路。2.用有源器件代替无源器件。用有源器件代替无源器件。3.采用复合结构的电路。采用复合结构的电路。4.级间采用直接耦合方式。级间采用直接耦合方式。常用耦合方式常用耦合方式有三种：有
5、三种：直接耦合直接耦合通过电容耦通过电容耦合合称阻容称阻容耦合耦合通过变压器通过变压器耦合耦合5.用三极管的发射结代替用三极管的发射结代替二极管。二极管。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页6.1 6.1 集成电路中的直流偏置技术集成电路中的直流偏置技术电流源（Current Mirror）电路就是在集成运放中最常用的偏置电路，它不仅可以为放大电路提供稳定的偏置电流，还可以作放大电路的有源负载。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页一一. .镜像电流源镜像电流源设T1、T2的参数完全相同，即：
6、IREFIC1IC2VCCRCT2T1IB1IB2+-VBE1+-VBE2电源电源VCC通过电阻通过电阻R和和T T1 1产产生一个生一个基准电流基准电流IREF，则，则1.工作原理分析工作原理分析电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页而而又又又又整理后，得整理后，得当满足条件当满足条件2时，时，有有一一. .镜像电流源镜像电流源IREFIC1IC2VCCRCT2T1IB1IB2+-VBE1+-VBE2电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页即即且通常有且通常有VCCVBE1由推导可见由推导可见，
7、IREF由由VCC和和R决定，而决定，而IC2像像IREF的镜的镜像，与其本身一侧的电阻像，与其本身一侧的电阻RC无关。所以，无关。所以，无论无论Rc的的值如何，值如何， IC2的电流值将的电流值将保持不变。保持不变。一一. .镜像电流源镜像电流源IREFIC1IC2VCCRCT2T1IB1IB2+-VBE1+-VBE2电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页补偿作用2.镜像电流源的特点镜像电流源的特点 优点：优点：结构简单；结构简单；适用于较大工作电流（mA级）的场合。适用范围：适用范围：T T1 1管对管对T T2 2管具有一定的管具有一定的
8、温度补偿作用温度补偿作用，使得，使得IC2的温度稳定性较好。的温度稳定性较好。温度温度TIC2IC1IREFVR(=IREFR)VBIBIC2T则相则相反反IREFIC1IC2VCCRCT2T1IB1IB2+-VBE1+-VBE2电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页缺点：缺点：当直流电源VCC变化时，输出电流IC2几乎按同样的规律波动，因此不适用于直流源在大范围内变化的集成运放。若若输入级要求微安级的偏置电流输入级要求微安级的偏置电流，则所用电，则所用电阻将达到兆欧级，在集成电路中阻将达到兆欧级，在集成电路中无法实现无法实现。该电路限制该电路
9、限制22时才成立时才成立，若，若值很小时，值很小时，IC2与与IREF就存在一定的差别，不能达到很好就存在一定的差别，不能达到很好的镜像。的镜像。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页IREFIC1T1T2IC2T3IE3IB2IB1Re3IB+-VBE+-VBE+-VBEIRe33.带缓冲级的镜像电流源带缓冲级的镜像电流源为了弥补缺点3，对原电路进行如下改进：令接入电路中的令接入电路中的T3与原电路与原电路中中T1和和T2参数完全一致。参数完全一致。【分析电路分析电路】而而又又电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技
10、术基础上页上页下页下页又又整理后，得：整理后，得：非常小（A级），可忽略IREFIC1T1T2IC2T3IE3IB2IB1Re3IB+-VBE+-VBE+-VBEIRe33.带缓冲级的镜像电流源带缓冲级的镜像电流源电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页若取若取1010，则，则而原电路若也取而原电路若也取1010由于由于可见该电路即使可见该电路即使很小，也很小，也可以认为可以认为I IC2C2IIREFREF，二者能，二者能保持很好的镜像关系。保持很好的镜像关系。IREFIC1T1T2IC2T3IE3IB2IB1Re3IB+-VBE+-VBE+-
11、VBEIRe33.带缓冲级的镜像电流源带缓冲级的镜像电流源电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页二二. .微电流源微电流源IREFIC1IC2VCCRCT2T1IB1IB2+-VBE1+-VBE2【镜像电流源电路】为弥补缺点2，即减少IC2值至微安级，需改进原电路IREFIC1IC2VCCRe2T2T1IB1IB2+-VBE1+-VBE2IE2微电流源电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页IREFIC1IC2VCCRe2T2T1IB1IB2+-VBE1+-VBE2IE2微电流源当基准电流当基准电
12、流IREF一定时，一定时，IC2可得：可得：式中式中(VBE1-VBE2)通常只通常只有几十毫伏，甚至更小，因有几十毫伏，甚至更小，因此，只要用阻值不大的此，只要用阻值不大的Re2（几千欧）即（几千欧）即可获得微小的可获得微小的工作电流工作电流IC2（A级）级），称为，称为微电流源微电流源。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页T0VCCTIREFICIE0IB0三三. .多路电流源多路电流源已知各已知各BJT的参数的参数、VBE数值相同，求各电流源数值相同，求各电流源IC1、 IC2及及IC3与基准电流与基准电流IREF的关系式。的关系式。由
13、图可知：由图可知：当当较大时，有：较大时，有：电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页T0VCCTIREFICIE0IB0由于各管的由于各管的、VBE相同，则有相同，则有 推广：推广：可见当可见当IREF确定后，改确定后，改变各电流源变各电流源射极电阻，射极电阻，可获得不同可获得不同比例的输出比例的输出电流。电流。三三. .多路电流源多路电流源电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页IREF四四. .电流源用作有源负载电流源用作有源负载下图为一个采用有源负载的单管共射放大电路。下图为一个采用有源负载
14、的单管共射放大电路。T1:放大管T2:有源负载组成镜像电流源，代替原来共射放大电路中的电阻RC。电流源特点：电流源特点：直流电阻小，直流电阻小，交流电阻大。交流电阻大。 在模拟集成电路中，在模拟集成电路中，广泛地把它作为负载使用，广泛地把它作为负载使用，称为称为有源负载有源负载。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页设设T2和和T3管特性完全相同，有管特性完全相同，有2= 3=IC2=IC3基准电流基准电流由基准电流就可以确定放大由基准电流就可以确定放大管的空载静态工作电流管的空载静态工作电流IC1Q：四四. .电流源用作有源负载电流源用作有源
15、负载IREF电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页在集成运放中常常用三极管代替负载电在集成运放中常常用三极管代替负载电阻阻RC，组成有源负载，以获得较高的电压，组成有源负载，以获得较高的电压放大倍数。放大倍数。 在共射电路中，可使每级的电压增益在共射电路中，可使每级的电压增益达达10103 3甚至更高。甚至更高。三极管的集电极具有三极管的集电极具有等效电阻等效电阻rce比较大比较大的特点的特点电流源亦常用作射极负载。四四. .电流源用作有源负载电流源用作有源负载电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页
16、下页本节小结本节小结本节介绍了几类电流源电路：镜像电流源、带缓冲级的镜像电流源、 微电流源、多路电流源。 关键是要掌握电流源电路的应用场合：关键是要掌握电流源电路的应用场合：(1)(1)最主要是最主要是用于集成运放的偏置电路用于集成运放的偏置电路中，中，为各级放大电路提供稳定的偏置电流为各级放大电路提供稳定的偏置电流（或静态电流）；（或静态电流）；(2)(2)代替大电阻作放大电路的代替大电阻作放大电路的有源负载有源负载。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页6.2 6.2 差分放大电路差分放大电路一.概述线性放大电路vi1vi2vo 就其功能来
17、说，它是就其功能来说，它是两个输入信号之差两个输入信号之差。 多用于集成运放的输入级。多用于集成运放的输入级。 如右图所示，在电如右图所示，在电路完全对称的理想情路完全对称的理想情况下，输出信号电压况下，输出信号电压可表示为：可表示为：vo=AVD(vi1-vi2)AVD差分式放大电路的差模电压增益差分式放大电路的差模电压增益电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页关于关于“输入电压的两种形式输入电压的两种形式”：1.1.差模输入电压差模输入电压vid【d：differential】2.2.共模输入电压共模输入电压vic【c：common】即：两
18、个输入信号的电压大小相等，但极性即：两个输入信号的电压大小相等，但极性相反。相反。即：两个差放管的输入电压大小相等，且极即：两个差放管的输入电压大小相等，且极性相同。性相同。vid 也称为差模信号也称为差模信号vic 也称为共模信号也称为共模信号分别表示为电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页求总的输出电压：求总的输出电压：式中式中差模电压增益差模电压增益共模电压增益共模电压增益有时即使是两种情况下输入信号的差模信有时即使是两种情况下输入信号的差模信号相同，但其共模信号不一致，则输出电号相同，但其共模信号不一致，则输出电压也是不相同的。压也是不
19、相同的。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页vC1vC2vo+-vi1+-vi2roIoeb1b2vE二二. .射极耦合差分式放大电路射极耦合差分式放大电路1.电路构成特点T1与与T2的特性完全相同，电路结构对称。的特性完全相同，电路结构对称。电路参数也相同，电路参数也相同，即：即：电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页2.2.工作原理工作原理VBE取取0.7V（1 1）静态分析）静态分析则：则：又又而而vC1vC2vo+-vi1+-vi2roIoeb1b2vE电子技术基础精品课程电子技术基础
20、精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页Q点各参数已求得：点各参数已求得：（1 1）静态分析）静态分析同时，同时，即输入信号为即输入信号为0时，输时，输出信号也为出信号也为0。vC1vC2vo+-vi1+-vi2roIoeb1b2vE2.2.工作原理工作原理电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页（2 2）动态分析）动态分析关于关于“零点漂移零点漂移”T 定义：定义：输入电压（输入电压（vi）为零而输出电压（）为零而输出电压（vo）不为）不为零且缓慢变化的现象，称为零且缓慢变化的现象，称为零点漂移现象零点漂移现象，简称简称零漂零漂
21、。2.2.工作原理工作原理电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页（2 2）动态分析）动态分析关于关于“零点漂移零点漂移”T 产生原因：产生原因：以目前的工艺水平，以目前的工艺水平，由温度变化所引起的半由温度变化所引起的半导体器件参数变化导体器件参数变化成为产生零漂现象的主要成为产生零漂现象的主要原因，因而也称零点漂移为原因，因而也称零点漂移为温度漂移温度漂移，简称，简称温漂温漂。T 差分放大电路对抑制零点漂移具有很好的效果差分放大电路对抑制零点漂移具有很好的效果2.2.工作原理工作原理电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟
22、电子技术基础上页上页下页下页（2 2）动态分析）动态分析vC1vC2vo+-vi1+-vi2roIoeb1b2vEvC1vC2vo+-vi1+-vi2eb1b2【交流通路】a)考虑加入纯差模信号考虑加入纯差模信号2.2.工作原理工作原理电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页【微变等效电路】vo+-+vC1vC2-+ib1ib2ib1ib2+-vid+（2 2）动态分析）动态分析vC1vC2vo+-vi1+-vi2eb1b2a)考虑加入纯差模信号考虑加入纯差模信号注意这里讨论的输入信号已不是这里讨论的输入信号已不是纯正弦波，而是杂波信号，纯正弦波
23、，而是杂波信号，所以所以不再用向量形式的符号不再用向量形式的符号表示了表示了。2.2.工作原理工作原理电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页（2 2）动态分析）动态分析a)考虑加入纯差模信号考虑加入纯差模信号求求AVD：当当c1、c2间接入负载电阻间接入负载电阻RL时时2.2.工作原理工作原理vo+-+vC1vC2-+ib1ib2ib1ib2+-vid+电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页（2 2）动态分析）动态分析a)考虑加入纯差模信号考虑加入纯差模信号求求Ri：求求Ro：电压增益与单管放大
24、电压增益与单管放大电路的完全相同，可电路的完全相同，可见见该电路是用成倍的该电路是用成倍的元器件以换取抑制零元器件以换取抑制零漂的能力漂的能力。2.2.工作原理工作原理vo+-+vC1vC2-+ib1ib2ib1ib2+-vid+电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页（2 2）动态分析）动态分析b)考虑加入纯共模信号考虑加入纯共模信号voc+-vi1+-vi2b1b22ro2rovoc1+-voc2两管的电流或是同时增加，或是同时减少两管的电流或是同时增加，或是同时减少在双端输出时，其在双端输出时，其输出电压为：输出电压为：2.2.工作原理工作
25、原理电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页（2 2）动态分析）动态分析b)考虑加入纯共模信号考虑加入纯共模信号求求AVC：可见对共模信号几乎可见对共模信号几乎没有任何放大。没有任何放大。AVC越小，说明放大电路的性能越好。voc+-vi1+-vi2b1b22ro2rovoc1+-voc22.2.工作原理工作原理电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页（2 2）动态分析）动态分析c)共模抑制比共模抑制比KCMR希望希望KCMR越大越好越大越好定义：定义：有时也用分贝数表示：有时也用分贝数表示：双入双
26、出电路的适用范围：双入双出电路的适用范围：用于输入、输出不需要一端接地时；用于输入、输出不需要一端接地时；常用常用于多级直接耦合放大电路的输入级、中间级。于多级直接耦合放大电路的输入级、中间级。双入双出电路2.2.工作原理工作原理电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页三三. .差分放大电路的其它接法差分放大电路的其它接法（一）双端输入、单端输出电路（一）双端输入、单端输出电路以从以从vc1取输出电压为例：取输出电压为例：+-vi1+-vi2roIoeb1b2vC1+-vo由于单端输出，使得输出回路不再对称，故由于单端输出，使得输出回路不再对称，
27、故会影响到静态工作点和动态参数。会影响到静态工作点和动态参数。当分别从当分别从T1或或T2输出输出时，有时，有电电 路路 适适 用用 范范 围围将双端输入转换为单端输出，常用于多级直接耦合放大电路的输入级和中间级。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页+-vi1=vidvi2eb1b2+-vid /2-+vid /2vevid /2【交流通路】vc1vc2两个输入端有一两个输入端有一个接地，输入信个接地，输入信号加在另一端与号加在另一端与地之间。地之间。（二）单端输入、双端输出电路（二）单端输入、双端输出电路+-vivi2roIoeb1b2vC
28、1vC2vi1分析后发现：分析后发现：AVD、Ri和和Ro与双入双出与双入双出时均相同。时均相同。电路适用范围电路适用范围将单端信号转换为双端输出，常用于多级直接耦合放大电路的输入级。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页（三）单端输入、单端输出电路（三）单端输入、单端输出电路和前面几种接法的分析相同，不作具体分析。但有一点提醒注意：对于单端输出电路（无论是双入还是单入），选对于单端输出电路（无论是双入还是单入），选择从不同的三极管输出，会使输出电压与输入电择从不同的三极管输出，会使输出电压与输入电压反相或同相。压反相或同相。比如：从比如：从v
29、c1输出，有输出，有从从vc2输出，有输出，有电路适用范围电路适用范围用在放大电路输入电路和输出电路均需有一端接地的电路中。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页 四四. .差分放大电路动态参数计算总结差分放大电路动态参数计算总结1.1.差模电压放大倍数差模电压放大倍数与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关。双端输出时：双端输出时：单端输出时：单端输出时：与单管放大电路相同与单管放大电路相同为双端输出时的一半为双端输出时的一半电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页2.2.共模电压放大倍数共
30、模电压放大倍数与单端输入还是双端输入无关，只与输出与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关。方式有关。双端输出时：双端输出时：单端输出时：单端输出时：3.差模输入电阻不论是单端输入还是双端输入，差模输不论是单端输入还是双端输入，差模输入电阻入电阻Rid是基本放大电路的两倍。是基本放大电路的两倍。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页4.4.输出电阻输出电阻单端输出时：单端输出时：双端输出时：双端输出时：5.共模抑制比双端输出时共模抑制比：双端输出时共模抑制比：单端输出时共模抑制比：单端输出时共模抑制比：电子技术基础精品课程电子技术基础精品课
31、程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页vidvo2Rg11MRd110kRd210kR120kR32.7kR23.3kRg21MVDD+12V-VSS-12VT3T4T1T2I0iD1iD2IE31.2mAIREF1mAIE4五五.FET.FET差分式放大电路差分式放大电路图为带恒流源的图为带恒流源的JFET差分式放大电路。差分式放大电路。T1和T2是差分对管恒流源电路电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页本节小结本节小结差分放大电路在电路中的作用、工作原理；差分放大电路在电路中的作用、工作原理；零漂（即温漂）的概念及产生原因；零漂
32、（即温漂）的概念及产生原因；主要讨论的问题有【即要会求各参数】：差模电压放大倍数、共模电压放大倍数、差模输入电阻、输出电阻差分放大电路共有四种输入输出方式差分放大电路共有四种输入输出方式:双入双出、双入单出、单入双出、单入单出双入双出、双入单出、单入双出、单入单出电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页要注意单端输出时的极性关系：要注意单端输出时的极性关系：归纳出如下结论：本级时，输出极性相反；本级时，输出极性相反；相对级时，输出极性相同；相对级时，输出极性相同；本节小结本节小结电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术
33、基础上页上页下页下页6.3 6.3 集成电路运算放大器集成电路运算放大器vPvNvo一.简单的集成电路运算放大器1.典型集成运放的方框图：负载该方框图分成该方框图分成3 3个级，四个部分。个级，四个部分。每一部分构成的电路，称为单元电路。每一部分构成的电路，称为单元电路。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页6.4 集成电路运算放大器集成电路运算放大器集成运算放大器的典型结构集成运算放大器的典型结构输入级输入级输出级输出级中间级中间级偏置电路偏置电路输入输入输出输出为各级电路提供直流偏置为各级电路提供直流偏置电流，并使整个运放的静电流，并使整个
34、运放的静态工作点稳定且功耗较小。态工作点稳定且功耗较小。差动放大器：具有与输出差动放大器：具有与输出同相和反相的两个输入端，同相和反相的两个输入端，较高的输入电阻和抑制共较高的输入电阻和抑制共模信号和零漂能力。模信号和零漂能力。功率放大器：为负载提供功率放大器：为负载提供足够大的输出功率，具有足够大的输出功率，具有较强的负载能力。较强的负载能力。电压放大器：具有很高的电压放大器：具有很高的电压增益。电压增益。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页（1 1）输入级（又称前置级）输入级（又称前置级）要求：要求：Ri高，以便把外加信号尽可能多的吸高，
35、以便把外加信号尽可能多的吸入电路中去，同时要考虑干扰信号的入电路中去，同时要考虑干扰信号的滤除问题。滤除问题。往往都是用往往都是用双端输入双端输入的高性能的高性能差分放大差分放大电路电路。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页（2 2）中间级）中间级作用：在这一级把信号尽量放大，使集成运放作用：在这一级把信号尽量放大，使集成运放具有较强的放大能力。具有较强的放大能力。多采用多采用共射（或共源）放大电路共射（或共源）放大电路（它们它们的的AV大大）；）；多采用多采用复合结构复合结构（它们的它们的AV大大）；）；如：复合管结构如：复合管结构bce=
36、 1 2bce= 1 2互补型互补型电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页（3 3）输出级）输出级要求：要求：Ro小，带负载能力强；非线性失真小。小，带负载能力强；非线性失真小。多采用多采用互补对称输出电路互补对称输出电路，保证功率放大。，保证功率放大。（4 4）偏置电路）偏置电路用于设置集成运放各级放大电路的静态工作点用于设置集成运放各级放大电路的静态工作点采用采用电流源电路电流源电路为各级提供合适的静态工作为各级提供合适的静态工作电流，从而确定了合适的静态工作点。电流，从而确定了合适的静态工作点。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟
37、电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页+VCC-VEEPNvPvNOvOiPiNA2.集成运放的符号集成运放的符号同相输入端反相输入端这两个电压有时画有时不画，无所谓！输入与输出的关系：输入与输出的关系：当当vi从反相输入端输入时，从反相输入端输入时，vo与与vi反相；反相；当当vi从同相输入端输入时，从同相输入端输入时，vo与与vi同相；同相；电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页3.理想的集成运放具有如下特性：理想的集成运放具有如下特性：以后使用如无特殊说明都认为是理想集成运放二.通用型集成电路运算放大器以通用的以通用的741741型
38、为例。型为例。【原理电路见下页原理电路见下页】电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页6.3 集成电路运算放大器集成电路运算放大器集成运算放大器的电路符号集成运算放大器的电路符号输入级输入级输出级输出级中间级中间级偏置电路偏置电路同相输入端同相输入端反相输入端反相输入端输出端输出端+ +电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页6.3 集成电路运算放大器集成电路运算放大器6.3.1 简单的集成运算放大器简单的集成运算放大器反反相相输输入入端端同同相相输输入入端端输输出出端端-+输入级输入级中间级中间级
39、输出级输出级+- - 反反相相输输入入端端同同相相输输入入端端差动放大器差动放大器镜像电流源镜像电流源复合管复合管共射放大器共射放大器共集放大器共集放大器共集放大器共集放大器三极管电流源三极管电流源电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页6.3 集成电路运算放大器集成电路运算放大器计算集成运放电路的参数计算集成运放电路的参数电压放大倍数电压放大倍数输入级电压放大倍数输入级电压放大倍数电压放大级电压增益电压放大级电压增益输出级电压增益输出级电压增益总的电压增益总的电压增益电路的总输入阻抗电路的总输入阻抗电路的总输出阻抗电路的总输出阻抗设所有设所有反
40、反相相输输入入端端同同相相输输入入端端输输出出端端-+vi2vi1vo电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页6.3 集成电路运算放大器集成电路运算放大器计算电压放大倍数计算电压放大倍数输入级电压放大倍数：双端输入单端输出差模电压输入级电压放大倍数：双端输入单端输出差模电压增益为单管电压放大倍数的一半增益为单管电压放大倍数的一半反反相相输输入入端端同同相相输输入入端端输输出出端端-+vi2vi1vo电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页6.3 集成电路运算放大器集成电路运算放大器计算电压放大倍数计
41、算电压放大倍数电压放大级电压增益：共射放大器电压放大级电压增益：共射放大器反反相相输输入入端端同同相相输输入入端端输输出出端端-+vi2vi1vo电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页6.3 集成电路运算放大器集成电路运算放大器计算电压放大倍数计算电压放大倍数输出级电压增益：共集放大器输出级电压增益：共集放大器反反相相输输入入端端同同相相输输入入端端输输出出端端-+vi2vi1vo总的电压增益总的电压增益计算电路的总输入阻抗计算电路的总输入阻抗计算电路的总输出阻抗计算电路的总输出阻抗电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页6.3 集成电路运算放大器集成电路运算放大器6.3.1 简单的集成运算放大器简单的集成运算放大器同同相相输输入入端端反反相相输输入入端端输输出出端端+-输入级输入级中间级中间级输出级输出级+- -+- -+电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页本章小结本章小结详详 见见 课课 本本电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程模拟电子技术基础模拟电子技术基础
