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集成运算放大电路
集成运算放大电路概述
一、通用型集成运放
1. 模拟集成电路的特点
1) 直接耦合：
输入级采用差分电路形式，元件相对误差小；
2)以器件代替元件，用恒流源代替大电阻，大电容则外接；
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。
集成运算放大电路
集成电路——管、路结合，系统化，功能化。
有集成运算放大器、集成功率放大器、集成稳压器，等等
2. 集成运放内部电路方框图
输入级：
差分放大电路，抑制温漂
中间级：
采用有源负载的共发射极电路，增益高
输出级：
多数是OCL 电路，双电源，带负载能力强
偏置电路：
镜像电流源，微电流源等。
输入级
偏置电路
中间级
输出级
+

uo
uid
中点电位为 0
两个输入端
一个
输出端
运放可看作双入单出的差分放大电路
单运放
1 接地
2 反相输入
3 同相输入
4 负电源
5 补偿端
6 输出
7 正电源
8 补偿端
二、集成运算放大器符号表示
以前用符号
新标准符号
uo
uid
+VCC
–VEE
8
理想运放符号及直流电源的接法
(VCC = VEE )
A
uid
+VCC
–VEE
A
O
uid
uo
Uomax
–Uomax
理想
等效电路
uo
uid
u–
i+
u+
uo
Rid
Aud uid
Ro
i–
u+ — 同相端输入电压
u- — 反相端输入电压
uid — 差模输入电压
Aud — 开环差模电压放大倍数
uo = Auduid
实际
线
性
区
传输特性
1) 输入失调电压 U IO
使 UO = 0，输入端施加的补偿电压
2) 输入偏置电流 I IB
～10-4V
UO = 0 时，
10 nA 1 A
3) 输入失调电流 IIO
UO = 0 时，
1 nA 0.1 A
三、集成运放主要性能指标 P203
4) 差模开环电压增益 Aud
100 140 dB
5) 差模输入电阻 R id
输出电阻 Ro
几十千欧 几兆欧
几十欧 几百欧
6) 共模抑制比 KCMR
> 80 dB
7) 最大差模输入电压
共模输入 U IC 过大，K CMR下降
当 UId 过大时，反偏的 PN 结可能因反压过大而被击穿。
NPN 管 UIdM = 5 V
横向 PNP 管 UIdM = 30 V
CF741 为 30 V
8)最大共模输入电压 UICM
9) 最大输出电压幅度 UOPP
输出级为 OCL 电路
一般比电源电压小一个 UCE(sat)
如电源电压 15 V，U OPP 为 13 14 V
CF741 为 13 V
10) 转换速率 SR
1) Aud
四、运放特性的理想化
理想运放： P280
4) KCMR
5)BW
2) Rid
3)Ro 0
3. 理想运放工作在线性区的两个特点
1) u+ u–(虚短)
证：
uo = Aud (u+ – u–) = Aud uid
u+ – u– = uo/Aud 0
2) i+ i– 0 (虚断)
证：
i+ = uid / Rid 0
同理 i – 0
理想运放工作在线性区的两个特点
1) u+ u–(虚短)
证：
uo = Aud (u+ – u–) = Aud uid
u+ – u– = uo/Aud 0
2) i+ i– 0 (虚断)
证：
i+ = uid / Rid 0
同理 i – 0
4. 理想运放工作在非线性区的两个特点
1)u+ > u–时， uo = Uomax
u+ < u –时, uo= –UOmax
2)i+ i– 0 (虚断)
传输特性
理想
线
性
区
O
uid
uo
Uomax
–Uomax
实际
一、基本电流源电路
4. 2 集成运放中的电流源电路
1、镜像电流源
特点：T0、T1对称， T0接成二极管
基准电流
镜像！
输出电流
2、比例电流源
特点：镜像电流源作基础，加发射极电阻ReO和Re1
由电路得
比较：镜像电流源
结合二极管方程得
与IR成比例！
输出电流
基准

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