1、1,第四章 集成運算放大電路,4.1 集成運算放大電路概述,4.2集成運放中的電流源電路,第四章,2,4.1 集成運算放大電路概述,一、級間為直接耦合，因硅片上不能制作大電容 二、大量采用差分放大電路，如輸入級和恒流源 三、常采用晶體管和場效應管復合的形式,取長補短 四、常用有源器件代替電阻 五、集成運放的體積越來越小，功能卻越來越強。因為增加元器件制作電路復雜的集成運放，其制造工序并未變復雜,4.1.1 集成運放的電路結構特點,第四章,3,輸入級：輸入電阻高、靜態(tài)電流小、共模抑制比高，常采用差動放大電路。 中間級：采用有源負載的共發(fā)射極電路，增益大。 輸出級：線性范圍寬、輸出電阻小（即帶負載

2、能力強）、非線性失真小等。常用互補共集放大電路構成。 偏置電路：為各級設置合適的靜態(tài)工作點，鏡像電流源，微電流源。,4.1.2 集成運放的組成及其各部分的作用,第四章,4,一、 集成運放的符號,4.1.3集成運放的電壓傳輸特性,uN 反相輸入端,uP 同相輸入端,第四章,5,4.1.3集成運放的電壓傳輸特性,集成運放的輸出電壓和輸入電壓之間的關系曲線。,如改變uI 的極性，可得另一條圖中虛線所示的曲線，它與實線完全對稱。,uI,uo,第四章,二、集成運放的電壓傳輸特性,uo f (uN - uP) = f ( uI),集成運放有線性區(qū)（放大區(qū)）和非線性區(qū)（飽和區(qū)）兩部分,6,ri 大: 幾十k

3、 幾百 k,KCM R ： 很大,ro ?。簬资?幾百,A od 很大: 104 107,理想運放：,ri ,KCMR ,ro 0,Aod ,三、 集成運放的主要參數,第四章,7,四、集成運放的封裝和引腳排列,封裝形式:,金屬圓形、雙列直插式、扁平式,封裝材料:,陶瓷、金屬、塑料,例:,塑封雙列直插式(DIP)CF741,DIPDual In-Line Pakage,第四章,8,運算放大器外形圖,9,4.2 集成電路運算放大器中的電流源,一、電流源電路的特點：輸出電流恒定，它具有很高的輸出電阻。直流電阻小，交流電阻大。 二、電流源電路的用途： 1、給直接耦合放大器的各級電路提供直流偏置電流，以

4、獲得極其穩(wěn)定的Q點。 2、作各種放大器的有源負載，以提高增益、增大動態(tài)范圍。,電 流 源 概 述,第四章,10,4.2.1 基本電流源電路,一、 鏡像電流源,鏡像電流源具有一定的溫度補償作用,第四章,11,二、比例電流源,當2 時， IC1IE1 IR，IC2 IE2,從而，,二、比例電流源,第四章,12,三、微電流源,R為限流電阻， Re2 用來控制Io的大小。,當參考電流IR和所需 的輸出電流Io確定后， 可求出Re2及限流電 阻R的值。,第四章,13,4.2.2 改進型電流源電路,當(2+2+2)2時,第四章,14,第四章,4.2.3 多路電流源,根據所需靜態(tài)電流，來選取發(fā)射極電阻的數值

5、。,根據所需靜態(tài)電流，來確定集電結面積。,根據所需靜態(tài)電流，來確定溝道尺寸。,15,4.2.4 以電流源為有源負載的放大電路一、有源負載共射放大電路,哪只管子為放大管？ 其集電結靜態(tài)電流約為多少？ 靜態(tài)時UIQ為多少？,為什么要考慮 h22?,第四章,16,二、有源負載差分放大電路,電路的輸入、輸出方式？ 如何設置靜態(tài)電流的？ 靜態(tài)時iO約為多少？,使單端輸出電路的差模放大倍數近似等于雙端輸出時的差模放大倍數。,第四章,17,4.4 集成運放的主要性能指標,指標參數 F007典型值 理想值 開環(huán)差模增益 Aod 106dB 差模輸入電阻 rid 2M 共模抑制比 KCMR 90dB 輸入失調電壓 UIO 1mV 0 UIO的溫漂d UIO/dT() 幾V/ 0 輸入失調電流 IIO ( IB1- IB2 ) 20nA 0 UIO的溫漂d UIO/dT() 幾nA/ 0 最大共模