電子科技模擬電路基礎(chǔ)第89章42課時(shí)

Chap8集成運(yùn)算放大器（4學(xué)時(shí)，第1課）

一、了解集成運(yùn)放電路組成及特點(diǎn)，理解放大電路的四種模型。教學(xué)基本要求二、了解集成運(yùn)放的主要參數(shù)：Avd，KCMR，Rid，Ro，虛短路與虛開路法則；理想運(yùn)放分析法成立的原因；兩個(gè)基本的運(yùn)放負(fù)反饋電路、公式及特點(diǎn)。三、熟練掌握理想運(yùn)放分析法四、掌握運(yùn)放的線性應(yīng)用電路的分析和設(shè)計(jì)方法代數(shù)和運(yùn)算電路；差動(dòng)放大器；積分器與微分器；了解線性應(yīng)用電路（有源濾波器、振蕩器、比較器、波形發(fā)生器等）。BWG，SR，VIO，dVIO/dT，Iio，dIIO/dT集成運(yùn)放是由若干晶體管、電阻和少量電容構(gòu)成的多級(jí)放大電路，通常輸入級(jí)是輸入阻抗很高的差放電路。中間級(jí)是提供放大增益的放大電路，輸出級(jí)是提供很小輸出阻抗的跟隨器電路。集成運(yùn)放受歡迎的原因之一是它的用途廣泛，它的性能越來越理想化，這意味著使用集成運(yùn)放來設(shè)計(jì)電路越來越容易。二十世紀(jì)六十年代中期，仙童半導(dǎo)體公司（FairchildSemiconductor）生產(chǎn)出第一片集成運(yùn)算放大器A709。集成運(yùn)放概述工作在線性狀態(tài)：比例放大器、加法器、差動(dòng)放大器、積分器、微分器、有源濾波器等。工作在非線性狀態(tài)：比較器、對(duì)數(shù)放大器等。集成運(yùn)放的增益非常高，一般在105以上。但一般情況下，我們不能直接利用這個(gè)高增益來放大微弱信號(hào)。原因之一是它的帶寬很窄，只有幾赫茲至幾十赫茲。在實(shí)際中由于帶寬過窄而不可用。所以，一般情況下，集成運(yùn)放是需要構(gòu)成負(fù)反饋放大器，以犧牲增益來擴(kuò)展帶寬。1．什么是集成運(yùn)放OperationAmplifier(OPA)

多級(jí)、直接耦合、高增益集成電路。vo=Avd(VP

-VN)-Avd(VN-VP

)Avd:開環(huán)差模增益

Avd

>0＋：同相輸入端－：反相輸入端8.1集成運(yùn)放的模型與理想特性(1)高增益Av→∞；(2)失調(diào)小Ri

→∞(3)恒壓輸出Ro=0；(4)頻帶寬BW→∞(5)零輸入零輸出VP=VN時(shí)VO=0(6)沒有溫度漂移CMRR

→∞2.理想運(yùn)算放大器3.輸入級(jí)的選擇(1)直接耦合；(2)零點(diǎn)漂移問題(3)差動(dòng)輸入級(jí)的優(yōu)點(diǎn):抑制零點(diǎn)漂移;輸入失調(diào)小;輸入阻抗高。中間放大級(jí)輸出級(jí)直流偏置

vo

vN

vP

差分輸入級(jí)集成運(yùn)放的典型組成框圖(1)差動(dòng)輸入級(jí)（組合電路）(2)中間級(jí)（提供高增益，CE）(3)輸出級(jí)（互補(bǔ)輸出）(4)附加電路(直流偏置、相位補(bǔ)償、調(diào)零電路等）4．OPA的組成VOL/AVD<VID<VOH/AVD線性應(yīng)用vo=VOH

正向飽和VOL負(fù)向飽和非線性應(yīng)用(1)靜態(tài)

vID=0；vO=0；即零入零出(2)放大區(qū)（線性區(qū)）窄！5.傳輸特性（差放特性）(3)限幅區(qū)vovOH0vP-vNvOL線性區(qū)正向飽和區(qū)負(fù)向飽和區(qū)由于運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)很大，輸入電阻高，輸出電阻小，在分析時(shí)常將其理想化，稱其所謂的理想運(yùn)放。理想運(yùn)放的條件虛短路放大倍數(shù)與負(fù)載無關(guān)。分析多個(gè)運(yùn)放級(jí)聯(lián)組合的線性電路時(shí)可以分別對(duì)每個(gè)運(yùn)放進(jìn)行。虛開路運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn)在分析信號(hào)運(yùn)算電路時(shí)對(duì)運(yùn)放的處理圖8.2集成運(yùn)放的模型（a）實(shí)際模型（b）理想模型“虛斷”：i+=i-=0；“虛短”：v+=v-；集成運(yùn)放理想模型參數(shù)如下：