文档介绍：第四章
集成运算放大器
模拟电路
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第四章差动放大器与
集成运算放大器
§ 集成运算放大电路概述
§ 集成运放的内部结构及特点
§ 集成运放的主要性能指标
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集成电路: 将整个电路的各个元件做在同一个半导体基片上。
集成电路的优点:
工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。
集成电路的分类:
模拟集成电路、数字集成电路;
小、中、大、超大规模集成电路;
§ 集成运算放大电路概述
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集成电路内部结构的特点:
1. 电路元件制作在一个芯片上,元件参数偏差方向一致,温度均一性好。
2. 电阻元件由硅半导体构成,范围在几十到20千欧,精度低。高阻值电阻用三极管有源元件代替或外接。
3. 几十 pF 以下的小电容用PN结的结电容构成、大电容要外接。
4. 二极管一般用三极管的发射结构成。
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UEE
+UCC
u+
uo
u–
反相
输入端
同相
输入端
T3
T4
T5
T1
T2
IS
原理框图:
输入级
中间级
输出级
与uo反相
与uo同相
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对输入级的要求:尽量减小零点漂移,尽量提高 KCMRR , 输入阻抗 ri 尽可能大。
对中间级的要求:足够大的电压放大倍数。
对输出级的要求:主要提高带负载能力,给出足够的输出电流io 。即输出阻抗 ro小。
集成运放的结构
(1)采用四级以上的多级放大器,输入级和第二级一般采用差动放大器。
(2)输入级常采用复合三极管或场效应管,以减小输入电流,增加输入电阻。
(3)输出级采用互补对称式射极跟随器,以进行功率放大,提高带负载的能力。
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R2
T3
R1
R3
-UEE
+UCC
ui2
uo
E
RC
T1
RC
T2
ui1
T4
IC =IC1+ IC2
= 1 IB + 2(1+ 1 ) IB
= [1 + 2(1+ 1 ) ]IB
为减小IB, 提高输入电阻,T1、T2采用复合三极管
= IC / IB
= 1 + 2(1+ 1 )
1 2
IC
IB
IE
1
2
IC1
IC2
IB2
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-UEE
+UCC
E
RC
T1
RC
T2
T5
T6
RC3
RE2
RC4
RE3
T7
T9
T8
RE4
RE5
T11
T10
RL
第4级:互补对称射极跟随器
差动放大器
第2级
第1级:差动放大器
第3级:单管放大器
–
+
集成运放内部结构(举例)
极
性
判
断
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ri 大: 几十k几百 k
运放的特点:
KCMRR 很大
ro 小:几十几百
A o 很大: 104 107
理想运放:
ri
KCMMRR
ro 0
Ao
运放符号:
+
-
u-
u+
uo
-
+
+
u-
u+
uo
Ao
国际符号
国内符号
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§ 集成运放的主要性能指标
一、开环差模电压放大倍数Aod
无外加反馈回路的差模放大倍数。一般在105 107之间。理想运放的Aod为。
二、共模抑制比KCMMR
常用分贝作单位,一般100dB以上。
三、差模输入电阻rid
ri>1M, 有的可达100M以上。
四、输出电阻ro
ro =几-几十。
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