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第3章 集成运算放大器
【课题】
3.1 概述
【教学目的】
1．了解集成运放的电路结构及电路符号。
2．了解零漂对放大电路的危害及差分放大电路抑制零漂的原理。
3．理解集成运放的主要参数。
【教学重点】
1．集成运放电路输入与输出信号之间的相位关系。
2．产生零漂的原因、零漂对直接耦合放大电路的危害。
3．差分放大电路的组成、特点。
4．差分放大电路放大差模信号及抑制零漂（共模信号）原理。
【教学难点】
差分放大电路放大差模信号及抑制零漂（共模信号）原理。
集成运放的主要参数
【教学参考学时】
1学时
【教学方法】
讲授法、分组讨论法
【教学过程】
一、引入新课
给学生展示几种常用的集成运算放大器，让学生认识集成运放的外形，了解目前集成运放已经成为组成电子设备的基本单元，它是利用半导体制造工艺将多级放大电路制作在同一块半导体基片上，使其具有很高放大倍数的电路单元。
二、讲授新课
3.1.1 集成运放的电路结构
1．集成运放的电路结构
集成运算放大器一般都由输入级、电压放大级、输出级和偏置电路四个部分组成。
2．集成运放的电路符号
集成运放电路符号如图3.1所示。
“”为同相输入端，“”为反相输入端；“”为输出端；“”表示运算放大器；“∞”表示开环放大倍数极高。同相输入端表示其输出信号与该输入信号相位相同，反相输入端表示其输出信号与该输入信号相位相反。　　　　 　　　　　　　　图3.1　集成运放的电路符号
3.1.2 零点漂移的抑制方法
　1．零点漂移的危害
产生零点漂移最主要的因素是温度的变化，因此，零点漂移也叫温漂。
集成运算放大器的内部电路均采用直接耦合的方式，零点漂移在第一级产生的微弱变化，会在输出级变成很大的变化，会造成测量误差、系统发生错误动作、放大电路无法正常工作等后果，因此，必须抑制零点漂移。
2．零点漂移的抑制方法
目前在集成运算放大器中最有效且广泛采用的抑制零点漂移的方法是输入级采用差分放大电路。
3．差分放大电路
（1）电路的构成及工作原理
最简单的差分放大电路见书本P76页图3.7。它由两个完全对称（所有对应元件的参数均相同）的单管放大电路连接而成，输入信号电压由两管的基极输入，输出电压从两管的集电极之间提取。
在理想情况下，由于电路的对称性，输出信号电压采用从两管集电极间提取的双端输出方式，对于无论什么原因引起的零点漂移，均能有效地抑制。
（2）差模输入
在电路的两个输入端输入大小相等但极性相反的信号电压，即 ,这种输入方式称为差模输入。大小相等、极性相反的信号，称为差模信号。
差分放大电路对差模信号具有与单管放大电路相同的放大功能，。
（3）共模输入
在电路的两个输入端输入大小相等、极性相同的信号电压，即，这种输入方式称为共模输入。大小相等、极性相同的信号称为共模信号。
因温度或电源电压等外界因素变化引起两管的零点漂移电压是大小相等、极性相同的。所以，零点漂移等效于共模信号作用的结果。
差分放大电路对共模信号无放大作用，即对共模信号的电压放大倍数为零，。
3.1.3 集成运放的主要参数
1．开环电压放大倍数：，一般在～之间。
2．差模输入电阻：一般在几十千欧到几兆欧。
3．输出电阻：一般在几十欧到几百欧。越小，运放带负载能力越强。
4．输入失调电压：一般为几毫伏。越小，输入级的对称性越好。
5．输入偏置电流：，一般为10nA～1mA，其值越小越好。
6．共模抑制比：。常用分贝表示，其值越大越好，一般大于80。
三、课堂小结
1．集成运放的电路结构及电路符号。
2．抑制零漂的意义及方法。
3．差分放大电路的组成、特点。
4．差分放大电路放大差模信号及抑制零漂（共模信号）原理。
5．集成运放的主要参数。
四、课堂思考
P75 思考与练习题1、2、3、4。
五、课后练习
P93 一、填空题：1、2；二、判断题：1、2、4；三、选择题：1、2。
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