模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程(第三版)楊素行第四章PPT課件

1、Page 1第四章集成運(yùn)算放大電路4.1集成放大電路的特點(diǎn)4.2集成運(yùn)放的基本組成部分4.3集成運(yùn)放的典型電路4.4集成運(yùn)放的主要技術(shù)指標(biāo)4.5理想運(yùn)算放大器4.6各類集成運(yùn)放的性能特點(diǎn)4.7集成運(yùn)放使用中的幾個(gè)具體問(wèn)題Page 2整體概述概述二點(diǎn)擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容概述一點(diǎn)擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容概述三點(diǎn)擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容Page 34.1集成放大電路的特點(diǎn)集成電路簡(jiǎn)稱 IC ( (Integrated Circuit) )集成電路按其功能分?jǐn)?shù)字集成電路模擬集成電路模擬集成電路類型集成運(yùn)算放大器；集成功率放大器；集成高頻放大器；集成中頻放大器；集成比較器；集成乘法器；集成穩(wěn)壓器；集成數(shù)/

2、模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器等。Page 4集成電路的外形圖 4.1.1集成電路的外形( (a) )雙列直插式( (b) )圓殼式( (c) )扁平式Page 5集成運(yùn)算放大電路特點(diǎn)：1. 對(duì)稱性好，適用于構(gòu)成差分放大電路。2. 集成電路中電阻，其阻值范圍一般在幾十歐到幾十千歐之間，如需高阻值電阻時(shí)，要在電路上另想辦法。3. 在芯片上制作三極管比較方便，常常用三極管代替電阻( (特別是大電阻) )。4. 在芯片上制作比較大的電容和電感非常困難，電路通常采用直接耦合電路方式。5. 集成電路中的 NPN 、 PNP管的 值差別較大，通常 PNP 的 10 。Page 64.2集成運(yùn)放的基本組成部分實(shí)質(zhì)上是一個(gè)

3、具有高放大倍數(shù)的多級(jí)直接耦合放大電路。圖 4.2.1集成運(yùn)算的基本組成輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)偏置電路4.2.1偏置電路向各放大級(jí)提供合適的偏置電路，確定各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)。Page 7一、鏡像電流源 ( (電流鏡 Current Mirror) )+VCCRIREF+VT1VT2IC2IB1IB22IBIC2UBE1UBE2RUVI1BECCREF 基準(zhǔn)電流由于 UBE1 = UBE2，VT1與 VT2 參數(shù)基本相同，則IB1 = IB2 = IB；IC1 = IC2 = IC C2REFBREF1C2C22IIIIII 所以 211REF2C II當(dāng)滿足 2 時(shí)，則RUVII1BECCREF2C 圖

4、 4.2.2Page 8+VCCRIREF+VT1VT2IC2IB1IB22IBIC2UBE1UBE2二、比例電流源R1R2由圖可得UBE1 + IE1R1 = UBE2 + IE2R2由于 UBE1 UBE2 ，則22E11ERIRI 忽略基極電流，可得REF211C212CIRRIRRI 兩個(gè)三極管的集電極電流之比近似與發(fā)射極電阻的阻值成反比，故稱為比例電流源。圖 4.2.3比例電流源Page 9三、微電流源 在鏡像電流源的基礎(chǔ)上接入電阻 Re。+VCCRIREFVT1VT2IC22IBIC1ReRe 引入Re使 UBE2 UBE1，且 IC2 0，VT1 導(dǎo)通，VT2 截止iC1：+VC

5、C VT1 RL 地uI u 時(shí)，uO = + UOPP當(dāng) u+ u 時(shí), uO = UOPP1. uO 的值只有兩種可能在非線性區(qū)內(nèi)，( (u+ u ) )可能很大，即 u+ u 。 “虛地”不存在2. 理想運(yùn)放的輸入電流等于零0 iiPage 58實(shí)際運(yùn)放 Aod ，當(dāng) u+ 與 u 差值比較小時(shí)，仍有 Aod (u+ u )UOPP，運(yùn)放工作在線性區(qū)。例如：F007 的 Uopp = 14 V，Aod 2 105 ，線性區(qū)內(nèi)輸入電壓范圍V70102V 145odOPP AUuuuOu+ u O實(shí)際特性非線性區(qū)非線性區(qū)線性區(qū)但線性區(qū)范圍很小。圖 4.5.2集成運(yùn)放的傳輸特性Page 594

6、.6各類集成運(yùn)放的性能特點(diǎn)一、高精度型性能特點(diǎn)： 漂移和噪聲很低，開環(huán)增益和共模抑制比很高，誤差小。二、低功耗型性能特點(diǎn)：靜態(tài)功耗一般比通用型低 1 2 個(gè)數(shù)量級(jí)( (不超過(guò)毫瓦級(jí)) )，要求電壓很低，有較高的開環(huán)差模增益和共模抑制比。Page 60三、高阻型性能特點(diǎn)： 通常利用場(chǎng)效應(yīng)管組成差分輸入級(jí)，輸入電阻高達(dá) 1012 。高阻型運(yùn)放可用在測(cè)量放大器、采樣-保持電路、帶通濾波器、模擬調(diào)節(jié)器以及某些信號(hào)源內(nèi)阻很高的電路中。四、高速型大信號(hào)工作狀態(tài)下具有優(yōu)良的頻率特性，轉(zhuǎn)換速率可達(dá)每微秒幾十至幾百伏，甚至高達(dá) 1 000 V/ s，單位增益帶寬可達(dá) 10 MHz，甚至幾百兆歐。性能特點(diǎn)：Pag

7、e 61常用在A / D 和 D / A 轉(zhuǎn)換器、有源濾波器、高速采樣-保持電路、模擬乘法器和精度比較器等電路中。五、高壓型性能特點(diǎn)： 輸出電壓動(dòng)態(tài)范圍大，電源電壓高，功耗大。六、大功率型性能特點(diǎn)：可提供較高的輸出電壓較大的輸出電流，負(fù)載上可得到較大的輸出功率。Page 624.7集成運(yùn)放使用中的幾個(gè)具體問(wèn)題4.7.1集成運(yùn)放參數(shù)的測(cè)試4.7.2使用中可能出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象1. 不能調(diào)零調(diào)零電位器故障；電路接線有誤或有虛焊；反饋極性接錯(cuò)或負(fù)反饋開環(huán)；集成運(yùn)放內(nèi)部損壞；重新接通即可恢復(fù)為輸入信號(hào)過(guò)大而造成“堵塞”現(xiàn)象原因Page 632. 漂移現(xiàn)象嚴(yán)重存在虛焊點(diǎn)運(yùn)放產(chǎn)生自激振蕩或受強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾集成運(yùn)放靠近發(fā)熱元件輸入回路二極管受光照射調(diào)零電位器滑動(dòng)端接觸不良集成運(yùn)放本身?yè)p壞或質(zhì)量不合格原因3. 產(chǎn)生自激振蕩消振措施按規(guī)定部位和參數(shù)接入校正網(wǎng)絡(luò)防止反饋極性接錯(cuò)避免負(fù)反饋過(guò)強(qiáng)合理安排接線，防止雜散電容過(guò)大Page 64問(wèn)題提問(wèn)與解答問(wèn)答HERE COMES THE QUESTION AND ANSWER SESSIONPage 65感謝參與本課程，也感激大家對(duì)我們工作的支持與積極的參與。課程后會(huì)發(fā)放課程滿意度評(píng)估表，如果對(duì)我們課程或者工作有什么建議和意見，