5.4集成運放的典型電路典型的集成運放雙極型集成運放LM741(F007,5G24,F741,AD741等）CMOS集成運放C145735.4.1雙極型集成運放LM741一、電路原理圖電路原理圖

LM741電路原理圖1.偏置電路+VCCVT8-VEEVT9VT12VT13VT10VT11R4R5I8I3,4IC9IC10IREFIC12至輸入級至中間級基準電流：基準電流產(chǎn)生各放大級所需的偏置電流。各路偏置電流的關(guān)系：IREFI11IC10I3,4IC9IC8IC12IC13微電流源鏡像電流源輸入級鏡像電流源中間級輸出級LM741的偏置電路2.輸入級VT1、VT2、VT3、VT4組成共集-共基差分放大電路電路；VT1、VT2

基極接收差分輸入信號。VT5、VT6

有源負載；

VT4

集電極送出單端輸出信號至中間級。

uI2uO

VT7

與R2組成射極輸出器。

+VCC-VEEVT6R1I3,4IC10IC9R2R3VT4VT2VT7VT5VT3VT1VT8VT9uI若暫不考慮VT7

和調(diào)零電路則電路可簡化為：+VCC-VEEI3,4VT4VT2VT3VT1I8RCRCuI1uI2uO

1.VT1、VT2共集組態(tài)，具有較高的差模輸入電阻和共模輸入電壓。

2.共基組態(tài)的VT3、VT4，與有源負載VT5、VT6組合，可以得到很高的電壓放大倍數(shù)。

3.VT3、VT4共基接法能改善頻率響應。

4.該電路具有共模負反饋，能減小溫漂，提高共模抑制比。

簡化示意圖3.中間級中間級示意圖+VCC-VEEVT15VT16IC13R7

VT17R830pF

輸入來自VT4

和VT6集電極；輸出接在輸出級的兩個互補對稱放大管的基極。中間級VT16、VT17

組成復合管，VT13作為其有源負載。

30pF校正電容防止產(chǎn)生自激振蕩。4.輸出級

VT14、VT20組成互補對稱電路，VT19

實現(xiàn)過載保護；

VT15

、R7、R8

為功率管提供靜態(tài)基流，工作于甲乙類狀態(tài)。調(diào)節(jié)R7、R8阻值可調(diào)節(jié)兩個功率管之間的電壓差。這種電路稱為UBE

擴大電路。電路原理圖

LM741電路原理圖引腳和連接方法

LM741的引腳及連接示意圖5.4.2CMOS集成四運放C14573下頁上頁1.電路原理圖P4P3P0P1P2uou11u12N2N3N1Rset

IsetC＋VDD－VSS第一級第二級P3

、P4組成共源級差分放大輸入級。N1

、N2為其有源負載。P0和P1構(gòu)成鏡像電流源。N3

組成共源級放大電路，P2為有源負載。C用以防止產(chǎn)生自激振蕩。首頁CMOS運放電路特點：成本低，功耗小，適用于大量應用運放的場合。輸入電阻高，通常大于109Ω。通過外接偏置電阻，允許靈活地設定偏置電流。單電源和雙電源工作均可。與TTL電路兼容，在模擬、數(shù)字混合系統(tǒng)中使用方便。工作電壓低，輸出驅(qū)動能力比雙極型運放低得多。上頁2.引腳uOABDCA＋＋＋－－－－＋52367498151314121110161C14573引腳排列圖

uI1AuI2AVDDuI2BuI1BuOBIset(A,B)uODuI1DuI2DVSSuI2CuI1CuOCIset(C,D)首頁5.5各類集成運放的性能特點一、高精度型性能特點：漂移和噪聲很低，開環(huán)增益和共模抑制比很高，誤差小。二、低功耗型性能特點：靜態(tài)功耗一般比通用型低1~2個數(shù)量級(不超過毫瓦級)，要求電壓很低，有較高的開環(huán)差模增益和共模抑制比。三、高阻型性能特點：通常利用場效應管組成差分輸入級，輸入電阻高達1012

。高阻型運放可用在測量放大器、采樣-保持電路、帶通濾波器、模擬調(diào)節(jié)器以及某些信號源內(nèi)阻很高的電路中。四、高速型大信號工作狀態(tài)下具有優(yōu)良的頻率特性，轉(zhuǎn)換速率可達每微秒幾十至幾百伏，甚至高達1000V/s，單位增益帶寬可達10MHz，甚至幾百兆歐。性能特點：常用在A/D和D/A轉(zhuǎn)換器、有源濾波器、高速采樣-保持電路、模擬乘法器和精度比較器等電路中。五、高壓型性能特點：輸出電壓動態(tài)范圍大，電源電壓高，功耗大。六、大功率型性能特點：可提供較高的輸出電壓,較大的輸出電流，負載上可得到較大的輸出功率。5.6集成運放使用中的幾個具體問題5.6.1集成運放參數(shù)的測試當選定集成運放的產(chǎn)品型號后，通常只要查閱有關(guān)器件手冊即可得到各項參數(shù)值，而不必逐個測試。但手冊中給出的往往只是典型值，由于材料和制造工藝的分散性，每個運放的實際參數(shù)與手冊上給定的典型值之間可能存在差異，因此有時仍需對參數(shù)進行測試。參數(shù)的測試可以采用一些簡易的電路和方法手工進行。在成批生產(chǎn)或其他需要大量使用集成運放的場合，也可以考慮利用專門的參數(shù)測試儀進行自動測試。下頁上頁首頁5.6.2使用中可能出現(xiàn)的異常現(xiàn)象1.不能調(diào)零調(diào)零電位器故障；電路接線有誤或有虛焊；反饋極性接錯或負反饋開環(huán)；集成運放內(nèi)部損壞；重新接通即可恢復為輸入信號過大而造成“堵塞”現(xiàn)象原因2.漂移現(xiàn)象嚴重存在虛焊點運放產(chǎn)生自激振蕩或受強電磁場干擾集成運放靠近發(fā)熱元件輸入回路二極管受光照射調(diào)零電位器滑動端接觸不良集成運放本身損壞或質(zhì)量不合格原因3.產(chǎn)生自激振蕩消振措施按規(guī)定部位和參數(shù)接入校正網(wǎng)絡防止反饋極性接錯避免負反饋過強合理安排接線，防止雜散電容過大5.6.3集成運放的保護1.輸入保護下頁上頁+-AuIuOR1RFVD1VD2反相輸入保護同相輸入保護+-AuIuOR1RFVD1VD2R+V-V限制集成運放兩個輸入端之間的差模輸入電壓不超過VD1、VD2的正向?qū)妷?。限制集成運放的共模輸入電壓不超過+V至-V的范圍。首頁2.電源極性錯接保護下頁上頁電源錯接保護+-AVD1VD2+VCC-VEE若電源極性錯接，則二極管VD1

、VD2不能導通，使電源被斷開。首頁上頁3.輸出端錯接保護利用穩(wěn)壓管保