集成運(yùn)算放大器

1、http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇5.1.1 輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)偏置電路通常由差動(dòng)放大電路構(gòu)成，目的是為了減小放大電路的零點(diǎn)漂移、提高輸入阻抗。通常由共發(fā)射極放大電路構(gòu)成，目的是為了獲得較高的電壓放大倍數(shù)。通常由互補(bǔ)對(duì)稱電路構(gòu)成，目的是為了減小輸出電阻，提高電路的帶負(fù)載能力。一般由各種恒流源電路構(gòu)成，作用是為上述各級(jí)電路提供穩(wěn)定、合適的偏置電流，決定各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇 5.1.2 差分放大輸入級(jí)差分放大輸入級(jí) 差分電路三種形式： 輸入級(jí)決定輸入級(jí)決定輸入電阻、共模輸入電壓、輸入電阻、共模輸入電壓、差模輸入電壓和共模抑制比差模

2、輸入電壓和共模抑制比等指標(biāo)。等指標(biāo)。1.基本形式基本形式長(zhǎng)尾式恒流源式(1)電路組成http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇（2）差模輸入電壓和共模輸入電壓大小相等，極性相反IIuu211IIuu212差模輸入電壓大小相等，極性相同共模輸入電壓 差模輸入電壓反映有效的差模輸入電壓反映有效的信號(hào)，而共模輸入信號(hào)則反映信號(hào)，而共模輸入信號(hào)則反映由于溫度變化等原因而產(chǎn)生的由于溫度變化等原因而產(chǎn)生的漂移信號(hào)或其它干擾信號(hào)漂移信號(hào)或其它干擾信號(hào)http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇（3）差模電壓放大倍數(shù)、共模電壓放大倍數(shù)和共模抑制比IdodvuuAIcovcuuAvcvdCMR

3、AAKhttp:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇IduCuAu1121IduCuAu1221IduCCOuAuuu1211uIdOdAuuA對(duì)于差模信號(hào)http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇對(duì)于共模信號(hào)IcuCuAu1121IcuCuAu1221021CCOuuu0IcOvcuuA共模擬制比vcvdCMRAAKhttp:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇2. 長(zhǎng)尾式（射極耦合式）差分放大電路Re引入共模負(fù)反饋，使共模放大倍數(shù)Ac減小，降低了每個(gè)管子的零點(diǎn)漂移。但對(duì)差模放大倍數(shù)Ad沒有影響，從而提高電路的共模抑制比。（1）電路組成Re的作用：http:/ 電子發(fā)燒

4、友 http:/ 電子技術(shù)論壇(2)靜態(tài)分析eBEQEEBQRRUVI)1 (21BQCQII）RIVUCCQCCCQ對(duì)地(）RIUBQBQ對(duì)地(1http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇(3) 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析交流通路如圖http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇idRdAoR)(2berRcR2beLCrRRR2/http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇例5.3.2 解: 靜態(tài)工作點(diǎn))(004. 0)2725 . 05 . 0(51107 . 012)205)(.1 (mARRRUVIeWBEQEEBQ)(2 .0004.050mAIIBQCQ）VRIVU

5、CCQCCCQ對(duì)地()(6302 . 012）VRIUBQBQ對(duì)地()(04. 010004. 0http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇 A +同相輸入端反相輸入端uouu+http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇5.1.3 1 1、集成運(yùn)放的主要參數(shù)集成運(yùn)放的主要參數(shù)http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇2 2、集成運(yùn)放的種類集成運(yùn)放的種類（1）通用型。性能指標(biāo)適合一般性使用，其特點(diǎn)是電源電壓適應(yīng)范圍廣，允許有較大的輸入電壓等，如 CF741等。（2）低功耗型。靜態(tài)功耗2mW，如 XF253 等。（3）高精度型。失調(diào)電壓溫度系數(shù)在 1V左右，能保證組成

6、的電路對(duì)微弱信號(hào)檢測(cè)的準(zhǔn)確性，如CF75、CF7650 等。（4）高阻型。輸入電阻可達(dá) 1012，如 F55系列等。還有寬帶型、高壓型等等。使用時(shí)須查閱集成運(yùn)放手冊(cè)，詳細(xì)了解它們的各種參數(shù)，作為使用和選擇的依據(jù)。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇8.1.3 uouu+ +實(shí)際特性理想運(yùn)放符號(hào) 運(yùn)放電壓傳輸特性理想特性u(píng)ou+uUOMUOM0非線性區(qū)分析依據(jù)：當(dāng)i0，即時(shí)，oOM當(dāng)i0，即時(shí)，oOMhttp:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇uouu+ +實(shí)際特性理想運(yùn)放符號(hào) 運(yùn)放電壓傳輸特性理想特性u(píng)ou+uUOMUOM0線性區(qū)分析依據(jù)：（1）虛斷。由rid=，得ii

7、0，即理想運(yùn)放兩個(gè)輸入端的輸入電流為零。（2）虛短。由Ado=，得uu，即理想運(yùn)放兩個(gè)輸入端的電位相等。若信號(hào)從反相輸入端輸入，而同相輸入端接地，則uu=0，即反相輸入端的電位為地電位，通常稱為虛地。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇5.2.1 1 1、反相輸入比例運(yùn)算電路反相輸入比例運(yùn)算電路Rp +uouiRFR1i1if根據(jù)運(yùn)放工作在線性區(qū)的兩條分析依據(jù)可知：f1ii ，0uu而FoFof111RuRuuiRuRuuiii由此可得：iuRRu1Fo式中的負(fù)號(hào)表示輸出電壓與輸入電壓的相位相反。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇Rp +uouiRFR1i1i

8、f閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：1FoRRuuAiuf當(dāng)1FRR時(shí)，iuuo，即1ufA，該電路就成了反相器。圖中電阻 Rp稱為平衡電阻，通常取F1p/ RRR ，以保證其輸入端的電阻平衡，從而提高差動(dòng)電路的對(duì)稱性。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇同反相輸入比例運(yùn)算電路一樣，為了提高差動(dòng)電路的對(duì)稱性，平衡電阻F1p/ RRR 。閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：1Fo1RRuuAiuf可見同相比例運(yùn)算電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)必定大于或等于 1。當(dāng)0fR或1R時(shí) ，iuuo， 即1ufA，這時(shí)輸出電壓跟隨輸入電壓作相同的變化，稱為電壓跟隨器。ui +uohttp:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)

9、論壇Rpui +uoRFR1i1if2 2、同、同相輸入比例運(yùn)算電路相輸入比例運(yùn)算電路根據(jù)運(yùn)放工作在線性區(qū)的兩條分析依據(jù)可知：f1ii ， iuuu而FoFof1110RuuRuuiRuRuiii由此可得：iuRRu1Fo1輸出電壓與輸入電壓的相位相同。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇5.2.2 1 1、加法運(yùn)算電路加法運(yùn)算電路i2ui2Rp +uoui1RFifR1i1R2根據(jù)運(yùn)放工作在線性區(qū)的兩條分析依據(jù)可知：21fiii111Ruii，222Ruii，F(xiàn)ofRui由此可得：)(22F11FoiiuRRuRRu若F21RRR，則：)(21oiiuuu可見輸出電壓與兩個(gè)輸

10、入電壓之間是一種反相輸入加法運(yùn)算關(guān)系。這一運(yùn)算關(guān)系可推廣到有更多個(gè)信號(hào)輸入的情況。平衡電阻F21p/RRRR 。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇R2 +uoRFR1ui1ui2R32 2、減法、減法運(yùn)算電路運(yùn)算電路(差差分放大器分放大器http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇R2 +uoRFR1ui1ui2R3若3R（斷開），則：21F11Fo1iiuRRuRRu若21RR ，且F3RR ，則：)(121FoiiuuRRu若F321RRRR，則：12oiiuuu由此可見，輸出電壓與兩個(gè)輸入電壓之差成正比，實(shí)現(xiàn)了減法運(yùn)算。該電路又稱為差動(dòng)輸入運(yùn)算電路或差動(dòng)放大電路。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇Rp2RP 1 +uoui1RF +uo1RRR1R2ui2http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技