集成电路原理及应用-全套PPT课件.pptx

第1章集成运放的基础知识;运放电路是各种电子电路中最基本的组成部分。;1.1集成运放的基本组成电路;1.1.1差动输入电路;(1)输入差模信号时（即ui1=-ui2）;单管共射放大器的源电压增益为;由三极管射极电流与e－b结电压的关系式;差动放大器在差动输入时，其跨导与单管时相同;(2)共模输入信号时;;图1-1-5分析差动放大器

失调电压的示意图;计算可得，差动放大器的输入失调电压Uos为：;差动放大器的输入失调电压的温度系数为;Ios的表示式为;3.集成运放的输入级;第一代集成运放;(2)共集－共基差动放大器;用于第二代集成运放中。如：国产的F007、5G24、F741，国外的?A741、AD741等。;(3)超?管差动放大电路;(4)场效应管差动放大电路;1.1.2恒流源电路;图1-1-10减小β对Io影响的恒流源;图1-1-11Io与Ir不同

比例的恒流源;3.多路输出的恒流源;1.1.3有源负载电路;2.有源负载差动放大电路;图1-1-15双端变单端电路;图1-1-16恒流源电平位移电路;图1-1-17用PNP管完成

电平位移的电路;1.1.6互补推挽输出电路;1.互补推挽输出电路;2.克服交越失真的互补推挽输出电路;3.具有过载保护的互补推挽输出电路;1.2集成运放的基本构成和表示符号;1.2.1集成运放的表示符号及其引出端;2.集成运放的表示符号及引出端;(3)说明;图1-2-7BG305用作反相放大器时的实际接线图;图1-2-1集成运放内部电路方框图;1.输入级;2.中间级;4.偏置电路;1.3集成运放的主要参数和分类;1.3.1集成运放的主要直流参数;2.输入失调电压的温度系数?Uos/?T;对双极型三极管输入的，IB约为10nA~1?A左右；

对场效应管输入的，IB一般小于1nA。;输入偏置电流和输入失调电流的温度系数，分别用?IB/?T和?Ios/?T来表示。;5.差模开环直流电压增益Aud;6.共模拟制比CMRR;7.电源电压抑制比PSRR;8.输出峰－峰电压Uopp;10.最大差模输入电压UidM;;?注意：;图1-3-1转换速率

SR的定义;;图1-3-2建立时间

ts的定义;6.等效输入噪声电压;7.差模输入阻抗Zid;8.共模输入阻抗Zic;1.通用型;2.低输入偏置电流、高输入阻抗型;3.低输入失调电压型;5.高速型和宽频带型;8.高输出电流型和功率型;9.低噪声型;11.??电源型;12.跨导型;14.组件型;1.741型通用集成运放简介;(1)?A741集成运放内部电路图;;;;偏置电路;(2)通用型741型集成运放的性能特点;2.14573CMOS程控四运放简介;;优点：放大能力很强。;(2)14573CMOS程控四运放的性能特点;6.高压型;1.4集成运放的等效模型;1.4.1集成运放的实际等效模型;;Zd?差模输入阻抗，它是差模输入电阻Rd和差模输入电容Cd的并联阻抗；;通常在频率不是很高时，差模输入阻抗和共模输入阻抗可以忽略容抗的影响。;在计算误差时，可分别计算每一个或数几个特性参数作用的结果，而不必把所有的参数放在一起来分析，否则其分析将是十分繁琐的。

这样简化分析的结果仅仅是忽略了一些高次误差项，是完全允许的。

实际等效模型中的参数也可以理解为是变化的参数，如失调电压随温度和电源电压变化而变化，则可以用来分析它们变化所带来的影响。;1.4.2理想集成运放的等效模型;或;即集成运放两输入端的输入电流为零i+=i?;3.集成运放的理想等效模型;1.5实际运放与理想运放的误差;;图1-5-1考虑Ad影响后

的实际运放模型;代入上式得;令;;图1-5-3考虑Uos存在后

的实际运放等效模型;1.6运放电路的稳定性及其判断;1.6运放电路的稳定性及其判断;图1-6-1负反馈放大方框图;闭环增益为;1.6.2集成运放闭环稳定性判据;不过由于集成运放中分布电容的影响，对于两个极点的运放电路也有可能产生自激振荡。;电气与电子工程学院;当信号频率升高时，不仅集成运放的增益值下降，其输出信号相对于输入信号的附加相移也增加，严重时，会使原来电路的负反馈作用变为正反馈，使运放电路产生自激振荡而不能稳定工作。

一般地讲，集成运放在没有进行相位补偿之前，它的开环频响不可能是单极点的。

多极点响应的放大器闭环工作时很容易产生自激。为了保证电路工作