第十六章 集成运算放大器.ppt

第十六章集成运算放大器
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第十六章集成运算放大器
§ 集成运算放大器的简单介绍
§ 运算放大器在信号运算方面的应用
§ 运算放大器在信号处理方面的应用
§ 运算放大器在波形产生方面的应用
§ 使用运算放大器应注意的几个问题
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集成电路: 将整个电路的各个元件及连线均制造在同一块半导体基片上,形成一个不可分割的整体。
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;
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§ 集成运算放大器的简单介绍
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各类型号集成芯片
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一、集成电路内部结构的特点:
2. 输入级采用差放电路。由于电路元件制作在一个芯片上,元件参数偏差方向一致,故温度均一性好。
3. 电阻元件由硅半导体构成,范围从100Ω到30KΩ,精度低。高阻值电阻用晶体管有源元件代替或外接。
1. 电感元件难于制造。制造几十 pF 以下的小电容用PN结的结电容构成,大电容需外接。
4. 二极管一般用晶体管的发射结构成。
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三、集成运放电路的组成
偏置电路:为各级放大电路设置合适的静态工作点。多
采用恒流源电路。
输入级:常为差分放大电路。要求Ri大, Ad大, Ac小,
输入端耐压高。它有同相和反相两个输入端。
中间级:主放大级,常为共射放大电路,多采用复合
管。要求有足够的放大能力。
输出级:功率级,多采用互补功放电路或射极输出器。
要求Ro小,最大不失真输出电压尽可能大。
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ri 大: 几十k几百 k
运放特点:
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

Auo
国际符号
国内符号
反相输入端
同相输入端
输出端
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1、最大输出电压UOPP
使输出电压和输入电压保持不失真关系的最大输出电压。
2、开环电压放大倍数Auo
三、集成运放的主要参数
无外加反馈回路时的差模放大倍数。一般在104  107之间。Auo越高,所构成的运算电路越稳定,运算精度越高。
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3、输入失调电压UIO
使输出电压为零时,在输入端所加的补偿电压。此值越小越好。
4、输入失调电流IIO
5、输入偏置电流IIB
6、共模输入电压范围UICM
共模电压超出此范围时,运放的共模抑制性能大大下降。
输入信号为零时,两输入端静态基极电流之差。此值一般在零点零几微安级,越小越好。
输入信号为零时,两输入端静态基极电流平均值。此值一般在零点几微安级,越小越好。
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ui
uo
+UOM
-UOM

Auo越大,运放的线性范围越小,必须在输出与输入之间加负反馈才能使其扩大输入信号的线性范围。
ui
uo
_
+

+
Auo
例:若UOM=12V,Auo=106,则|ui|<12V时,运放
处于线性区。
四、理想运放及其分析依据
线性放大区
饱和区
饱和区
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