模拟电子技术基础(第四版)课件 第四章.

第四章集成运算放大电路§4.1集成运算放大电路概述§4.2集成运放的性能指标§4.3集成运放中的电流源电路集成电路:将整个电路的各个元件做在同一个半导体基片上。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；§4.1集成运算放大电路概述4.1.1集成电路内部结构的特点：2.电路元件制作在一个芯片上，元件参数偏差方向一致，温度均一性好。3.电阻元件由硅半导体构成，范围在几十到20千欧，精度低。高阻值电阻用三极管有源元件代替或外接。4.几十pF以下的小电容用PN结的结电容构成、大电容要外接。5.复合管结构。1.采用直接耦合方式.4.1.2集成运放电路的组成及作用：输入级中间级输出级偏置电路uiuoVEE+VCCu+uou–反相输入端同相输入端T3T4T5T1T2IS原理框图：输入级中间级输出级与uo反相与uo同相对输入级的要求：尽量减小零点漂移,尽量提高KCMRR,输入阻抗ri尽可能大。对中间级的要求：足够大的电压放大倍数。对输出级的要求：主要提高带负载能力，给出足够的输出电流io。即输出阻抗ro小。对偏置电路的要求：为各级提供合适的静态工作点。（1）输入级一般采用差动放大器。（2）输入级常采用复合三极管或场效应管，以减小输入电流，增加输入电阻。（3）输出级采用互补对称式射极跟随器，以进行功率放大，提高带负载的能力。集成运放的结构ri大:几十k几百k运放的特点：KCMR很大ro小：几十几百Ao很大:104107理想运放：riKCMRro0Ao运放符号：＋－u－u+uo－＋＋u－u+uoAo国际符号国内符号一、开环差模电压放大倍数Aod无外加反馈回路的差模放大倍数。一般在105107之间。理想运放的Aod为。§4.2集成运放的性能指标＋－u－u+uo二、共模抑制比KCMR常用分贝作单位，一般100dB以上。三、差模输入电阻ridri1M,有的可达100M以上。四、输出电阻roro=几-几十。五、最大共模输入电压UIcmax六、最大差模输入电压UIdmax七、-3dB带宽fH运放不适用于高频信号。还有其他一些反映运放对成性、零漂等的参数。不再一一介绍。一镜像电流源则基准电流/210010cbbcRIIIII若Ib1=Ib0,Ic1=Ic0,01若1,则有RUVIIIbeccRcc/)(01因为T1、T2构造相同，Ube相同，所以Ic相同。称为镜像电流源电路。电路优点：结构简单，两管参数对称符合集成电路特点。电路缺点：Ic1数值仍受电源电压、R和Ube影响，且不易得到小电流（μA级)§4.3集成运放中的电流源电路二、比例恒流源00000111eRbeeebeeebeRIURIURIU)/ln(111scTbeIIUU1010100/))/ln((eccTeRcecRRIIURIIIII)/ln(000scTbeIIUU在基本恒流源的T1、T0管接入射极电阻Re1、Re0，)/ln(010ccTeRIIURI)/(101eeRcRRII∵当Ic0=(5~10)Ic1时，三、微电流源eebebeRIUU110)/ln(101011eeTbebeeeecIIUUURIRI)/ln(000eseTbeIIUU)/ln(111eseTbeIIUU21esesII设计时一般先定Ir、Ic1值，再确定RE值eCRTeeeTcRIIURIIUI)/ln()/ln(1101四多路电流源)1/()1(borInII如图，各管特性一致，则：n越大，Δ越大，故可采用(b)电路以使Io与Ir接近相等。此时：021oonoocIIIIIborInII)1(broInII)1(