第章 集成運(yùn)放集成運(yùn)放簡(jiǎn)介與應(yīng)用

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)北京航空航天大學(xué)儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院主講：趙建輝第四章集成運(yùn)算放大電路

(2.簡(jiǎn)介+應(yīng)用)4.1集成運(yùn)算放大電路概述4.2集成運(yùn)放中的電流源電路4.3典型集成運(yùn)算放大電路簡(jiǎn)介4.4性能指標(biāo)及低頻等效電路4.5集成運(yùn)放的種類(lèi)及選擇4.6集成運(yùn)放的使用第4章集成運(yùn)算放大電路本節(jié)課內(nèi)容4.集成運(yùn)放重點(diǎn)：F007原理及組成難點(diǎn)：1.原理2.集成運(yùn)放主要性能參數(shù)重點(diǎn)難點(diǎn)？問(wèn)題提出4.3集成算放簡(jiǎn)介集成運(yùn)放:種類(lèi)繁多,內(nèi)部結(jié)構(gòu)不完全相同.

基本結(jié)構(gòu)與組成相同。分析方法:按照上述結(jié)構(gòu)框圖分離(電流源)。方法:化整為零,分析功能,通觀(guān)整體,必要時(shí)定量突破點(diǎn):電流源(比例/鏡像/微電流源/威爾遜電流源)特殊點(diǎn):雙端輸入,輸出點(diǎn),調(diào)零點(diǎn),互補(bǔ)輸出4.3.1雙極型集成運(yùn)放分析方法：UEE+UCC

u+uo

u–反相輸入端同相輸入端T3T4T5T1T2IS集成運(yùn)放內(nèi)部原理框圖：輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)與uo反相與uo同相集成運(yùn)放內(nèi)部基本電路動(dòng)態(tài)分析：P163圖？直流偏置直流偏置等效負(fù)載差分輸入差分輸入復(fù)合共射提供放大互補(bǔ)跟隨增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)倍增電路一、F007電路分析電流耗源鏡像微電子流源鏡像爹電流甜源微電桑流源輸入馬級(jí)：共集隊(duì)-共缺基差芹分輸安入單端迎輸出改進(jìn)糧電流另源(眨負(fù)載聲)調(diào)零基極午偏置中間夫級(jí)：復(fù)合排管共射放大C極溫輸出反饋氧補(bǔ)償有源陪負(fù)載輸出順級(jí)：互補(bǔ)屬跟隨旱輸出規(guī)級(jí)輸出置級(jí)：UB軋E倍萄增電鵝路消除齒交越聽(tīng)失真電流腳采樣模，輸兄出保虜護(hù)UR7+UD1=UBE額14+ioR9單端梳輸出F0物07熄簡(jiǎn)化敬電路：（稼）4.頃3.衣2鋤單極繩型(邀FE吹T)翠集成賊運(yùn)放與雙攜極型童類(lèi)似（）特點(diǎn)栗:1.摘更高樹(shù)的輸入堂電阻:1慣010?奪(輸士入電歷流<拆10蝕pA雄)2.暫易膽于集奴成，集成餡度更竹高3.寬電菊源工作暮范圍4.尺更高此的可靠區(qū)性（尤蝕其數(shù)字隱集成電路去）4.元4依集成鴉運(yùn)放與性能衛(wèi)指標(biāo)念及低持頻等德效電軟路性能竭參數(shù)展:掌詠握概孩念，礙會(huì)選絲式用。等效班電路雅：在懸參數(shù)痕基礎(chǔ)盆上，截掌握角模型量理追想化4.旅4.格1盾集成喝運(yùn)放骨主要性能機(jī)指標(biāo)（1很）開(kāi)礎(chǔ)環(huán)差遍模增障益Aod:無(wú)侮外加友反饋抱條件已時(shí)的叛差模轎電壓漿放大位倍數(shù)受，記祥作Aod稠=Δuo/心Δ(u+-u-），昏若用伏分貝沸表示確為:稱(chēng)20兇l者g|Aod管|。夾（每您10蝴倍為樣20慘dB析）（2壇）共蘋(píng)模抑赴制比便KCM幸R:是主差模友放大幼倍數(shù)Aod與共童模放頸大倍冶數(shù)（弓增益遣）Aoc之比麥,KCM裹R=A禍od有/A庸oc世,用纖分貝日表示喜,其涂數(shù)值蒙為:若2定0l檔gKCM格R(d險(xiǎn)B)袍,(貼差模坦分貝溝-共課模分晚貝)（3宜）差氣模輸矮入電服阻Rid:輸這入差蠅模信辮號(hào)時(shí)批，集辟成運(yùn)罷放的沒(méi)等效得輸入嶺電阻專(zhuān)。（臭1-本10序0M?，F(xiàn)脊00堵7：許2M?）（4撲）輸書(shū)入失秒調(diào)電動(dòng)壓UIO:是羊輸入捷電壓疼為零鐮時(shí)，置為了包使集染成運(yùn)惕放的演輸出乘電壓絞也為睡零，互在輸雄入端辨所加絹的補(bǔ)裝償電鞋壓(種折合結(jié)到輸驅(qū)入端種)。UIO是表農(nóng)征運(yùn)另放內(nèi)律部電處路對(duì)竹稱(chēng)性顧的指查標(biāo)，消其值嗓一般咱在1冠~1掃0協(xié)mV己。(敞F0畝07透:2勵(lì)mV潑)輸入監(jiān)失調(diào)堡電壓凡溫漂螺dUIO/dT：指在案規(guī)定鎖工作能溫度蠟范圍駱內(nèi)，UIO的溫遵度系抽數(shù)。攜它是擠衡量溉電路總溫漂桑的重海要指蘋(píng)標(biāo)。羨(F受00泛7：暑<2提0μV澤/℃)（5阻）輸炒入失誤調(diào)電輝流IIO:與遷輸入淡失調(diào)朱電壓味類(lèi)似逃，研遲究對(duì)丙象為牌電流殼。IIO是反廳映差飽分輸分入級(jí)母差放槽出入舌電流僅的不督對(duì)稱(chēng)營(yíng)性。卷(F貧00擺7:哀2m僑V)輸入役失調(diào)良電流曠溫漂耍dIIO/dT：與dUIO/dT類(lèi)似嘩，IIO=|IB1-IB2|反找映IIO的溫蓋度系栽數(shù)，擺越小塞越好甩。（6決）輸選入偏逆置電羞流IIB:集糧成運(yùn)泛放輸睬入電痰壓為廊零時(shí)濫，兩慨個(gè)輸搖入端砌的靜系態(tài)輸藍(lán)入電鐮流的芽平均址值，嗽即IIB=(IB1+IB2)/廢2。IIB越小俱，R賽i越愿大，瞎信號(hào)內(nèi)源內(nèi)淺阻對(duì)村集成前運(yùn)放型靜態(tài)拌工作狀點(diǎn)的筐影響稈越小儉。（7瞞）最數(shù)大共爹模輸矩入電蔽壓UIc抱ma戰(zhàn)x:它鄙是保會(huì)證運(yùn)李放正奧常工呆作的裂情況余下允發(fā)許輸井入的仙最大幅共模雕信號(hào)斜。當(dāng)聯(lián)共模斜輸入陜電壓盈高于箱此值幅時(shí)，瞇差趟模信亡號(hào)便猛不能到被放肌大(WH蒙Y?)。饒（8殼）最餅大差墓模輸健入電雷壓UId獻(xiàn)ma冷x:當(dāng)勢(shì)集成處運(yùn)放傲所加廚差模堆電壓企大到動(dòng)一定斬程度堅(jiān)時(shí)，素輸入混級(jí)至送少有疤一個(gè)盆PN喂結(jié)承餅受反途向電惑壓，UId廁ma煮x是不追至于家使P硬N結(jié)反向洞擊穿所允娘許的舟最大底差模急輸入壺電壓飛。當(dāng)番輸入環(huán)電壓肌大于仍此值芹時(shí)，瞞差放鉆一側(cè)誕管子賣(mài)的P揚(yáng)N結(jié)薪可能科出現(xiàn)變反向跨擊穿惰。（縣F0損07學(xué)采用冠橫向疼PN薄P管螞,UId杜ma裂x=±揚(yáng)30興V）暖（9解）-潤(rùn)3d井B帶團(tuán)寬fH:fH是使Aod下降葬3d腐B（冰0.帳70棉7倍極）時(shí)切的信猛號(hào)頻裂率。（極守間電伙容影葉響，崖F0伐07汁，fH=7世Hz賤）（1鳴0）適單位泉增益索帶寬fc:fc是使Aod下降績(jī)到零陣分貝糕（Aod=1酬，失副去電鞋壓放宗大能燈力）糟時(shí)的趟信號(hào)富頻率妥。與疑晶體香管的加特征疊頻率fT類(lèi)似爹。（1攔1）辣轉(zhuǎn)換僅速率賽SR:S摔R=鄰|duo/d望t|ma托x，暫它表激示集寺成運(yùn)豈放對(duì)少信號(hào)慘變化吐速度牧的適間應(yīng)能酷力，摩是衡原量運(yùn)接放在胃大幅越值信歡號(hào)作攝用時(shí)逗工作惑速度芽的參倡數(shù)，滴單位宴為V鳴/μ舊s。嘉在實(shí)鎖際工狹作中心，輸霜入信拼號(hào)的惑變化省律一凳定不盾要大份于集補(bǔ)成運(yùn)暴放的投SR汗。信庫(kù)號(hào)幅版值越候大、枝頻率賽越高陳，要坐求集崗成運(yùn)具放S襖R就扔越大使(WH挑Y?)。理想阻集成江運(yùn)放爆的參背數(shù):Aod=∞KCM池R=燭∞r(nóng)id=岔∞fL=含0fH=夠∞UIO=0dUIo/d蛋T=隊(duì)0IIO=0dIIO/d拘T=粒0IIB=04.禮4.助2逼集成薄運(yùn)放低頻等效姑電路輸入旋回路:考慮rid，IIB，UIO，IIO輸出凱回路:考慮uod，uoc,ro頻率丈考慮縮慧：只哥考慮低頻恢信號(hào)，不盞考慮結(jié)電董容等簡(jiǎn)化房誠(chéng)模型：（差模誦信號(hào)放大架問(wèn)題撓）4.寧5把集成總運(yùn)放穗的種骨類(lèi)類(lèi)忍型分類(lèi)質(zhì)方法治:供電儲(chǔ)類(lèi)型拉：雙學(xué)電源烏/單波電源。集慶成鋤度：燥單運(yùn)腐放/托雙運(yùn)灑放/配四運(yùn)附放制造昌工藝殼：雙出極型哀/C煎MO虜S型乎/B貿(mào)iF電ET鄙型其他女方式椒：如腿工作咐原理灰、可替控性駁、技思術(shù)指廚標(biāo)等工作抖原理膠:電壓訓(xùn)放大澡型電流弟放大誦型跨導(dǎo)姥型互阻粥型可控彎制性殖:（數(shù)字漁接口）可變坊增益選通丹控制性能星指標(biāo)攪:高阻儀型高速拆型高精司度型低功婚耗型高壓椅輸出么/大墾功率豪等通用恩型運(yùn)殘算放洞大器題技術(shù)燃指標(biāo)鍋比較商適中龜，價(jià)格鐵低廉。通中用型召運(yùn)放誓也已趟經(jīng)過(guò)艦了幾早代的妄演變誤，早衛(wèi)期的衡通用述Ⅰ型疑運(yùn)放囑已很宏少使群用了揚(yáng)。以典型事的通游用型第運(yùn)放吼CF銀74桑1逢為例，輸釀入失倦調(diào)電緞壓1縣～2數(shù)m江V、退輸入氏失調(diào)抬電流為20退n折A、憶差模挪輸入煮電阻振2M，開(kāi)妙環(huán)增勿益10碑0店dB、共腥模抑痰制比庸90傾d訪(fǎng)B、蔬輸出巾電阻老75、共約模輸孟入電掉壓范充圍13川V蝦、轉(zhuǎn)在換速節(jié)率0買(mǎi).5猾V頭/s。通姻用孝型高速樹(shù)型和乳寬帶垂型用于沈?qū)掝l伏帶放兵大器證，高俗速A松/D秤、D岸/A真，高遞速數(shù)毫據(jù)采撲集測(cè)酷試系夏統(tǒng)。善這種摸運(yùn)放嶼的單位增擁益帶扯寬和壓擺庫(kù)率的指豎標(biāo)均店較高車(chē)，用王于小禮信號(hào)彩放大討時(shí)，免可注枝重fH或fc，用受于高斃速大中信號(hào)贈(zèng)放大揪時(shí)，耽同時(shí)私還應(yīng)個(gè)注重SR。例幸如：CF姻25縫20梁/2懂52杏5AD部96倡20AD叢96犧18OP編37CF聲35圍7高精姜度(僻低漂雹移型雕）用于精密宿儀表脖放大假器，精蝦密測(cè)綠試系欄統(tǒng)，情精密賊傳感關(guān)器信羅號(hào)變燈送器制等。涼例摧如：OP影17小7:CF凳71念4:高輸許入阻稈抗型用于測(cè)量獅設(shè)備及采樣辰保持電路梅中。例如勤：AD醋54在9CF丑15真5/收25奶5/滑35膀5低功誼耗型用于空間型技術(shù)和生物距科學(xué)研究盡中，跑工作薄于較低電訓(xùn)壓下，工作售電流棕微弱。溉例如掏：OP倉(cāng)22末正禍常工綁作靜謊態(tài)功氧耗可踐低至沈36W。OP擴(kuò)29潑0難在0走.8V電壓螞下工鐘作，定功耗弊為2汽4W。CF智76肥12孩在5V電壓醫(yī)下工遍作，解功耗布為5金0W。功霉率也