电路第七章 集成运算放大器PPT课件

集成电路按其功能可分为模拟集成电路和数字集成电路 两大类。模拟集成电路品种繁多，主要分为集成运算放大器、 集成功率放大器和集成稳压器等，其中应用最为广泛的是集 成运算放大器。
集成运算放大器实质上是一种高放大倍数、多级直接耦 合的放大电路。集成运放工作在放大区时，其输入与输出呈 线性关系，所以又称线性集成电路。
（2）最大输出电压 使输出电压和输入电压保持不失真 关系的最大输出电压称为集成运放的最大输出电压。
（3）输入失调电压 为使输出电压为零，在输入级所加 的补偿电压值，称为输入失调电压。其值越小越好，一般 为几毫伏。
第一节 集成运算放大器概述
二、集成运放的主要参数及种类
（4）输入偏置电流 当输入信号为零时，两个输入端静 态基极电流的平均值，称为输入偏置电流。其值也是越小 越好，一般为零点几微安。
（5）差模输入电阻 指差模信号作用下集成运放的输入 电阻。
（6）共模抑制比 用来衡量集成运放的放大能力和抗温 漂、抗共模干扰的能力，一般应大于80dB。
第一节 集成运算放大器概述
二、集成运放的主要参数及种类
满足下列参数指标的运算放大器可以视为理想运算放大器。
1.开环差模电压放大倍数Avd=，实际上Avd≥80dB即可。 2.差模输入电阻Rid=，实际上Rid比输入端外电路的电阻 大2～3个量级即可。
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第一节 集成运算放大器概述
三、集成运放的符号及基本特性
1．符号
∞ u-
－ uo
u+ ＋
输入级：输入电阻高，能减小零点漂移和抑制干扰信号，都采用带恒流 源的差放 中间级：要求电压放大倍数高。常采用带恒流源的共发射极放大电路构 成。 输出级：与负载相接，要求输出电阻低，带负载能力强，一般由互补对 称电路或射极输出器构成。
2.差模输入电阻Rid=，实际上Rid比输入端外电路的电阻 大2～3个量级即可。
3.输出电阻Ro=0，实际上Ro比输入端外电路的电阻小1～2 个量级即可。
第一节 集成运算放大器概述
二、集成运放的主要参数及种类
（1）开环电压放大倍数 指集成运放在没有外加反馈电 路时所测出的电压放大倍数。它反映了集成运放的电压放 大能力，一般在104～107之间，该值越大，所构成的运算 电路就越稳定，精度也越高。
第一节 集成运算放大器概述
2．集成运算放大器的几个发展阶段 集成运放的发展从技术性能角度，大致可分为几个阶段：
⑴上世纪60年代初出现原始型 “单片集成”运放μA702。 ⑵1965年出现了第一代集成运放，如μA709。 ⑶1966年出现了第二代集成运放，如μA741。 ⑷1972年出现了第三代集成运放，如AD508。 ⑸1973年出现了第四代集成运放，如HA2900。
第一节 集成运算放大器概述
三、集成运放的符号及基本特性
2．基本特性
u+ ＋ －
Ro
uo
ui
Riu－ －＋Fra biblioteku Auo i
图 集成运放的等效电路
理想的集成运放具有如 下特性：
（1）开环电压放大倍数 极高，可视为无穷大；
（2）输入电阻为无穷大， 可不取输入信号的电流；
2）特殊型集成运放 一般把那些部分性能比通用通用型 集成运放优良的运算放大器，称为特殊型集成运放。如宽 带型、高压型、高输入阻抗型等。
第一节 集成运算放大器概述
二、集成运放的主要参数及种类
（2）按集成运放的制作工艺或结构可分为以下四类：
1）双极型集成运放 把差分输入级采用双极型晶体管的 集成运算放大器称为双极型集成运放。
3.输出电阻Ro=0，实际上Ro比输入端外电路的电阻小1～2 个量级即可。
第一节 集成运算放大器概述
二、集成运放的主要参数及种类
4.共模抑制比足够大，KCMR = 。 实际上在做一般原理性分析时，产品运算放大器都可以视 为理想的。只要实际的运用条件不使运算放大器的某个技术指 标明显下降即可。
5.带宽足够宽，上限截止频率 fH= 。 6.失调电压、失调电流和温漂均为零，且无任何内部噪声 。
实际集成运放的特性很接近理想集成运放，我们仅仅 在进行误差分析时，才考虑理想化后造成的影响，一般工 程计算其影响可以忽略。
第一节 集成运算放大器概述
二、集成运放的主要参数及种类
集成运放的分类
（1）按集成运放的特性可分为以下两类：
1）通用型集成运放 习惯上把那些在性能指标上没有特 殊要求，价格低廉，应用范围较广的集成运算放大器称为 通用型集成运放，如LM324、F747等。
第七章 集成运算放大器
[] 1.能识别常用的集成运算放大器。
[知识目标] 1.了解集成运算放大器作用及特点； 2.掌握集成运算放大器基本组成及基本放 大器的计算。
第七章 集成运算放大器
第一节 集成运算放大器概述
1. 集成电路与集成运算放大器 集成电路是利用半导体制造工艺，将整个电路所含有的 元器件及相互连接导线全部制作在一块半导体基片上，封装 在管壳内，能完成特定功能的电路块。
第一节 集成运算放大器概述
由于实际电路较复杂 ，因此读图时，应根据电路组成， 把整个电路划分成若干基本单元进行分析。
采用1~2级共发射电路
输入级
中间级
输出级
采用改进型 差动放大器
偏置电路 采用电流源
采用射随器或 互补对称放大器
第一节 集成运算放大器概述
二、集成运放的主要参数及种类
满足下列参数指标的运算放大器可以视为理想运算放大器。 1.开环差模电压放大倍数Avd=，实际上Avd≥80dB即可。
2）结型场效应晶体管输入级集成运放 这种集成运放的 差分输入级采用结型场效应晶体管，输入阻抗可达107Ω以 上。
3）MOS型集成运放 这种集成运放的差分输入级采用 MOS型场效应晶体管，输入阻抗高达1012Ω以上。
4）CMOS型集成运放 这种集成运放全部使用MOS型场 效应晶体管，将NMOS管和PMOS管串接成互补形式，具有 输入阻抗高、静态电流小、功耗低的特点。
目前，集成运放还在向低漂移、低功耗、高速度、高输 入阻抗、高放大倍数和高输出功率等高指标的方向发展。
第一节 集成运算放大器概述
3．集成运放的结构特点 1) 直接耦合：采用差分电路形式，元件相对误差小； 2) 大电阻用恒流源代替，大电容外接； 3) 二极管用三极管代替(B、C 极接在一起)； 4) 高增益、高输入电阻、低输出电阻。