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1、2019/4/15,模电课件,第七章 集成运算放大器及其应用,集成电路(IC: Integrated carnet ):,一个基片上集成几百个，上万，百万，超 亿个模拟或数字电路。,IC分类,数字IC,集成度高，可达上千万，超亿个元件的集成度,模拟IC,线性,集成运放,通用,专用,（闭环运用时能精确实现各种模拟运算）,非线性,模拟相乘器,数模,数模(D/A) 转换器,模数(D/A) 转换器,2019/4/15,模电课件,集成电路的特点,（1）由于制造工艺和集成化的限制，不适于制造容量大的电容和电感，因此，集成电路内部放大电路通常采用直接耦合方式。,（2）集成电路的工艺不适于大阻值电阻的制造，因
2、此，常采用晶体管构成的恒流源电路提供偏置电流。,（3）集成电路工艺制造的元器件，其对称性和温度对称性都较好。,（4）在集成电路内部，纵向NPN管的较大，而横向PNP管的值很小，但PN结耐压高，因此，设计常常利用这一特点中，将纵向NPN管和横向PNP管接成复合组态，形成性能优良的各种放大电路。,2019/4/15,模电课件,7.1.2 集成运放的特点及组成方框图,1集成运放的电路符号,集成运放的电路符号为一个用正方形表示的三端口元件,基本引出端：,同相输入端,正电源端,负电源端,反相输入端,输出端,2019/4/15,模电课件,2集成运放的封装,（a）金属圆壳封装,（b）双列直插封装,（c）扁平
3、陶瓷封装,2019/4/15,模电课件,2集成运放的组成框图,从原理上看，集成运放实际上是具有高放大倍数的多级直接耦合放大电路，其内部电路一般由输入级、输出级、中间级和偏置电路等四个基本部分组成,1输入级：一般由差动放大电路构成,2中间级：由一至二级直接耦合放大电路组成，主要承担放大作用，还含有电平移位和双端单端变换电路。,3输出级：一般为互补推挽射级跟随器，以提高集成运放负载能力，常还含有保护电路。,4偏置电路：由电流源电路组成，为各级放大器设置合适的静态工作点。,2019/4/15,模电课件,二典型集成运放电路741。,IB3+IB4,.,2019/4/15,模电课件,二典型集成运放电路7
4、41。,IB3+IB4,2019/4/15,模电课件,二典型集成运放电路741。,IB3+IB4,R8,2019/4/15,模电课件,二典型集成运放电路741。,2,R5,2019/4/15,模电课件,一输入特性参数,7.2集成运放的主要技术参数：,1输入失调电压：反映了运放输入级差动电路的对称性,输入=0，输出0，失调,使输出=0，输入附加电压 （静态的直流补偿电压）,2温度漂移系数UIO：输入失调电压UIO的温度变化率,3输入偏置电流IIB,静态输出电压=0 时输入偏置电流的平均值,kk,2019/4/15,模电课件,4输入失调电流IIO,输出电压为零时，两个输入端的偏置电流之差,输入失调
5、电流IIO也是反映运放差分放大电路对称性的一个指标,5输入失调电流温漂IIO,输入失调电流在规定工作范围内的温度系数,输入失调电流温漂IIO是衡量运放温漂的重要指标,6差模输入电阻rid,差模输入电压uid与相应的输入电流iid的变化量之比,2019/4/15,模电课件,7.2.2 增益特性参数,1开环差模电压增益Aod,开环差模电压增益指运放无外加反馈的情况下的差模增益,开环差模电压增益Aod是表示运放精度的重要指标，Aod越大越好，理想运放的Aod为,2共模抑制比KCMR,共模抑制比KCMR为开环差模电压增益Aod和开环共模电压增益Aoc之比,共模抑制比KCMR主要用于衡量运放抑制温漂的能
6、力。KCMR越大，表明抑制温漂的能力越强，理想运放的KCMR为,2019/4/15,模电课件,7.2.3 输出特性参数,1输出电阻ro,输出电阻为集成运放对地的动态电阻,ro越小，表明集成运放带负载能力越强。,2输出峰-峰电压UOP-P,输出峰-峰电压UOP-P表示在特定负载的条件下，集成运放的最大输出电压幅度,与电源电压值有关。,2019/4/15,模电课件,7.2.4 电源特性参数,1电源电压抑制比KSVR,输入失调电压与电源电压变化量之比,uo为电源电压变化Es 而引起的输出电压变化,2静态功耗PD,静态功耗是集成运放在无负载、输出电压为零时的功率损耗。,2019/4/15,模电课件,7.2.5 频率特性参数,1开环带宽BW,集成运放的开环差模电压增益值随频率从直流增益下降3dB时所对应的信号频率，称为开环带宽BW,0dB,2单位增益带宽BG,集成运放接成单位增益组态（即开环差电压增益Aod =1）的所对应的频带宽度,3转换速率SR（压摆率）,转换速率SR指在额定的负载条件下，输入一个大幅度的阶跃信号时，输出电压的最大变化率,kk,