模拟电子技术基础简明教程(第三版)杨素行第四章PPT课件.ppt

Page 1第四章集成运算放大电路4.1集成放大电路的特点4.2集成运放的基本组成部分4.3集成运放的典型电路4.4集成运放的主要技术指标4.5理想运算放大器4.6各类集成运放的性能特点4.7集成运放使用中的几个具体问题Page 2整体概述概述二点击此处输入相关文本内容概述一点击此处输入相关文本内容概述三点击此处输入相关文本内容Page 34.1集成放大电路的特点集成电路简称 IC ( (Integrated Circuit) )集成电路按其功能分数字集成电路模拟集成电路模拟集成电路类型集成运算放大器；集成功率放大器；集成高频放大器；集成中频放大器；集成比较器；集成乘法器；集成稳压器；集成数/模和模/数转换器等。Page 4集成电路的外形图 4.1.1集成电路的外形( (a) )双列直插式( (b) )圆壳式( (c) )扁平式Page 5集成运算放大电路特点：1. 对称性好，适用于构成差分放大电路。2. 集成电路中电阻，其阻值范围一般在几十欧到几十千欧之间，如需高阻值电阻时，要在电路上另想办法。3. 在芯片上制作三极管比较方便，常常用三极管代替电阻( (特别是大电阻) )。4. 在芯片上制作比较大的电容和电感非常困难，电路通常采用直接耦合电路方式。5. 集成电路中的 NPN 、 PNP管的 值差别较大，通常 PNP 的 10 。Page 64.2集成运放的基本组成部分实质上是一个具有高放大倍数的多级直接耦合放大电路。图 4.2.1集成运算的基本组成输入级中间级输出级偏置电路4.2.1偏置电路向各放大级提供合适的偏置电路，确定各级静态工作点。Page 7一、镜像电流源 ( (电流镜 Current Mirror) )+VCCRIREF+VT1VT2IC2IB1IB22IBIC2UBE1UBE2RUVI1BECCREF 基准电流由于 UBE1 = UBE2，VT1与 VT2 参数基本相同，则IB1 = IB2 = IB；IC1 = IC2 = IC C2REFBREF1C2C22IIIIII 所以 211REF2C II当满足 2 时，则RUVII1BECCREF2C 图 4.2.2Page 8+VCCRIREF+VT1VT2IC2IB1IB22IBIC2UBE1UBE2二、比例电流源R1R2由图可得UBE1 + IE1R1 = UBE2 + IE2R2由于 UBE1 UBE2 ，则22E11ERIRI 忽略基极电流，可得REF211C212CIRRIRRI 两个三极管的集电极电流之比近似与发射极电阻的阻值成反比，故称为比例电流源。图 4.2.3比例电流源Page 9三、微电流源 在镜像电流源的基础上接入电阻 Re。+VCCRIREFVT1VT2IC22IBIC1ReRe 引入Re使 UBE2 UBE1，且 IC2 0，VT1 导通，VT2 截止iC1：+VCC VT1 RL 地uI u 时，uO = + UOPP当 u+ u 时, uO = UOPP1. uO 的值只有两种可能在非线性区内，( (u+ u ) )可能很大，即 u+ u 。 “虚地”不存在2. 理想运放的输入电流等于零0 iiPage 58实际运放 Aod ，当 u+ 与 u 差值比较小时，仍有 Aod (u+ u )UOPP，运放工作在线性区。例如：F007 的 Uopp = 14 V，Aod 2 105 ，线性区内输入电压范围V70102V 145odOPP AUuuuOu+ u O实际特性非线性区非线性区线性区但线性区范围很小。图 4.5.2集成运放的传输特性Page 594.6各类集成运放的性能特点一、高精度型性能特点： 漂移和噪声很低，开环增益和共模抑制比很高，误差小。二、低功耗型性能特点：静态功耗一般比通用型低 1 2 个数量级( (不超过毫瓦级) )，要求电压很低，有较高的开环差模增益和共模抑制比。Page 60三、高阻型性能特点： 通常利用场效应管组成差分输入级，输入电阻高达 1012 。高阻型运放可用在测量放大器、采样-保持电路、带通滤波器、模拟调节器以及某些信号源内阻很高的电路中。四、高速型大信号工作状态下具有优良的频率特性，转换速率可达每微秒几十至几百伏，甚至高达 1 000 V/ s，单位增益带宽可达 10 MHz，甚至几百兆欧。性能特点：Page 61常用在A / D 和 D / A 转换器、有源滤波器、高速采样-保持电路、模拟乘法器和精度比较器等电路中。五、高压型性能特点： 输出电压动态范围大，电源电压高，功耗大。六、大功率型性能特点：可提供较高的输出电压较大的输出电流，负载上可得到较大的输出功率。Page 624.7集成运放使用中的几个具体问题4.7.1集成运放参数的测试4.7.2使用中可能出现的异常现象1. 不能调零调零电位器故障；电路接线有误或有虚焊；反馈极性接错或负反馈开环；集成运放内部损坏；重新接通即可恢复为输入信号过大而造成“堵塞”现象原因Page 632. 漂移现象严重存在虚焊点运放产生自激振荡或受强电磁场干扰集成运放靠近发热元件输入回路二极管受光照射调零电位器滑动端接触不良集成运放本身损坏或质量不合格原因3. 产生自激振荡消振措施按规定部位和参数接入校正网络防止反馈极性接错避免负反馈过强合理安排接线，防止杂散电容过大Page 64问题提问与解答问答HERE COMES THE QUESTION AND ANSWER SESSIONPage 65感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支持与积极的参与。课程后会发放课程满意度评估表，如果对我们课程或者工作有什么建议和意见，也请写在上边结束语Page 66感谢观看The user can demonstrate on a projector or computer, or print the presentation and make it into a film