模块3集成运算放大电路的制作与调试.ppt

音质比音质比LM1875更好的更好的HIFI高保真高保真TDA7265+NE5532功放板功放板 双声道双声道30Wx2 3.1 集成运算放大器集成运算放大器 集成电路就是利用半导体制造工艺把整个电集成电路就是利用半导体制造工艺把整个电路的各个元件以及相互之间的连接同时制造在一路的各个元件以及相互之间的连接同时制造在一块半导体芯片上，组成一个不可分割的整体，实块半导体芯片上，组成一个不可分割的整体，实现了材料、元件和电路的三结合。集成电路与分现了材料、元件和电路的三结合。集成电路与分立元件电路相比，具有体积小、重量轻、功耗小、立元件电路相比，具有体积小、重量轻、功耗小、成本低等特点，且由于焊点的减少，使集成电路成本低等特点，且由于焊点的减少，使集成电路的可靠性大大高于分立元件电路。的可靠性大大高于分立元件电路。1集成运算放大电路的基本组成集成运算放大电路的基本组成.1 集成电路的特点集成电路的特点 输入级：为抑制零漂并提高输入电阻，输入级采用差放电路。输入级：为抑制零漂并提高输入电阻，输入级采用差放电路。集成运算放大器集成运算放大器 中间级：其主要作用是提供很高的电压放大倍数中间级：其主要作用是提供很高的电压放大倍数。输出级：要求其输出电阻低及有足够大的带负载能力。输出级：要求其输出电阻低及有足够大的带负载能力。偏置电路：为各级放大电路提供合适的偏置电流偏置电路：为各级放大电路提供合适的偏置电流。2集成运算放大器的外形及表示符号集成运算放大器的外形及表示符号 集成运算放大器集成运算放大器.1 集成电路的特点集成电路的特点 4558D3集成运算放大器的性能指标集成运算放大器的性能指标（1）输入特性参数）输入特性参数 集成运算放大器集成运算放大器.1 集成电路的特点集成电路的特点 输入失调电压：使输出为零，须在输入端加的补偿电压。输入失调电压：使输出为零，须在输入端加的补偿电压。输入失调电压温度系数：输入失调电压对温度的变化率。输入失调电压温度系数：输入失调电压对温度的变化率。输输入偏置入偏置电电流流：输出为零时，两输入端静态电流平均值。：输出为零时，两输入端静态电流平均值。输入偏置电流温度系数：输入偏置电流与温度的变化比。输入偏置电流温度系数：输入偏置电流与温度的变化比。输入失调电流：补偿后输出为零时，两管基极电流之差。输入失调电流：补偿后输出为零时，两管基极电流之差。输入失调电流温度系数：输入失调电流与温度的变化比。输入失调电流温度系数：输入失调电流与温度的变化比。（2）输出特性参数）输出特性参数 集成运算放大器集成运算放大器.1 集成电路的特点集成电路的特点 3集成运算放大器的性能指标集成运算放大器的性能指标 最大输出电压幅度最大输出电压幅度；最大输出电流幅度；最大输出电流幅度；输出短路电流输出短路电流；输出电阻。输出电阻。（3）传输特性参数）传输特性参数 集成运算放大器集成运算放大器.1 集成电路的特点集成电路的特点 3集成运算放大器的性能指标集成运算放大器的性能指标 开环差模电压放大倍数开环差模电压放大倍数；带宽，增益带宽积带宽，增益带宽积；单位增益带宽单位增益带宽；全功率带宽全功率带宽；转换速率转换速率。（4）电源特性参数）电源特性参数 集成运算放大器集成运算放大器.1 集成电路的特点集成电路的特点 3集成运算放大器的性能指标集成运算放大器的性能指标 额定电源电压；额定电源电压；电源电压抑制比；电源电压抑制比；静态功耗。静态功耗。（5）极限特性参数）极限特性参数 极限电源电压；极限电源电压；最大差模输入电压；最大差模输入电压；最大共模输入电压；最大共模输入电压；允许总功耗；允许总功耗；工作温度范围；工作温度范围；贮存温度范围。贮存温度范围。4集成运算放大器的传输特性集成运算放大器的传输特性 集成运算放大器集成运算放大器.1 集成电路的集成电路的特点.2 通用型集成运算放大器简介通用型集成运算放大器简介 集成运放分为通用型和专用型。通用型集成运集成运放分为通用型和专用型。通用型集成运的特点是开环放大倍数高、参数比较均衡，适应范的特点是开环放大倍数高、参数比较均衡，适应范围广，适用于对电路性能无特殊要求的场合。专用围广，适用于对电路性能无特殊要求的场合。专用型集成运算放大电路是一种在某个性能上具有特殊型集成运算放大电路是一种在某个性能上具有特殊要求的运算放大电路，它的某个性能指标往往比通要求的运算放大电路，它的某个性能指标往往比通用型集成运算放大电路的对应指标高出很多，以适用型集成运算放大电路的对应指标高出很多，以适应特殊要求，而它的其他性能指标也可能不如通用应特殊要求，而它的其他性能指标也可能不如通用型集成运算放大电路。专用型集成运算放大电路种型集成运算放大电路。专用型集成运算放大电路种类也很多，从性能上可分为高阻型、高速型、高精类也很多，从性能上可分为高阻型、高速型、高精度型、宽带型低功耗型、高电压以及大功率型等。度型、宽带型低功耗型、高电压以及大功率型等。集成运算放大器集成运算放大器 F007集成运放工作原理集成运放工作原理 3.2 基本运算电路基本运算电路 因为理想运放开环电压放大倍数为无穷大，而其输出因为理想运放开环电压放大倍数为无穷大，而其输出电压为有限值，因此输入差模电压趋于电压为有限值，因此输入差模电压趋于0。即：。即：因为理想运算放大器的差模输入电阻为无穷大，因此因为理想运算放大器的差模输入电阻为无穷大，因此运算放大器的的输入电流趋于运算放大器的的输入电流趋于0。即：。即：理想运放的两条重要特性是理想运放的两条重要特性是“虚短虚短”和和“虚断虚断”：3.2.1 比例运算电路比例运算电路 1反相比例运算反相比例运算 基本运算电路基本运算电路 例例3-1 如图所示，求输出电压。如图所示，求输出电压。解：解：2同相比例运算同相比例运算 基本运算电路基本运算电路.1 比例运算电路比例运算电路 电压跟随器电压跟随器：基本运算电路基本运算电路.1 比例运算电路比例运算电路 例例3-2 如图所示，求输出电压。如图所示，求输出电压。解：解：.2 求和运算电路求和运算电路 1反相加法运算电路反相加法运算电路 基本运算电路基本运算电路 基本运算电路基本运算电路.2 求和运算电路求和运算电路 1反相加法运算电路反相加法运算电路 2减法运算减法运算 基本运算电路基本运算电路.2 求和运算电路求和运算电路 基本运算电路基本运算电路.2 求和运算电路求和运算电路 ，2减法运算减法运算 基本运算电路基本运算电路.2 求和运算电路求和运算电路 例例3-3 如图所示，求输出电压。如图所示，求输出电压。基本运算电路基本运算电路.2 求和运算电路求和运算电路 解：解：例例3-4 如图所示，求负载电流与输入电压的关系。如图所示，求负载电流与输入电压的关系。解：解：(a)基本运算电路基本运算电路.2 求和运算电路求和运算电路 解：解：(b)基本运算电路基本运算电路.2 求和运算电路求和运算电路 解：解：(c)例例3-5 如图所示，求输出电压。如图所示，求输出电压。解：解：例例3-6 如图所示，求输出电压。如图所示，求输出电压。解：解：.3 积分与微分电路积分与微分电路 1微分运算微分运算 基本运算电路基本运算电路 例例3-7 如图所示，求输出电压。如图所示，求输出电压。解：解：2积分运算积分运算 基本运算电路基本运算电路 3.2.3 积分与微分电路积分与微分电路 例例3-8 如图所示，求输出电压。如图所示，求输出电压。解：解：3.3 电压比较器电压比较器 3.3.1 过零比较器过零比较器 电压比较器电压比较器.1 过零比较器过零比较器 电压比较器电压比较器.2 电压比较器电压比较器 ，；，。电压比较器电压比较器.2 电压比较器电压比较器 有限幅的电压比较器有限幅的电压比较器 1反相输入的施密特触发器反相输入的施密特触发器 电压比较器电压比较器.3 施密特触发器施密特触发器 电压比较器电压比较器 1反相输入的施密特触发器反相输入的施密特触发器.3 施密特触发器 1反相输入的施密特触发器反相输入的施密特触发器.3 施密特触发器施密特触发器 工作原理：工作原理：时，此时时，此时当当输出正饱和输出正饱和,由于正反馈，由于正反馈，所以即使所以即使再增大，再增大，但只要但只要输出就一直保持不变。输出就一直保持不变。电压发生负跳变，输出电压翻转为电压发生负跳变，输出电压翻转为时，时，增大到增大到当当因为此时因为此时因此输出因此输出由于正反馈，由于正反馈，此时运算放大器同相输入端的电压也发生变化，此时运算放大器同相输入端的电压也发生变化，所以即使所以即使再增大，再增大，但因为但因为输出一直保持不变；输出一直保持不变；只要当只要当减小，直到减小，直到时，即时，即发生正跳变，发生正跳变，输出才会输出才会输出电压翻转为输出电压翻转为由于正反馈，由于正反馈，输入端的电压也发生变化，输入端的电压也发生变化，所以即使所以即使同相同相但因为但因为再减小，再减小，因此输出就一直保持不变。因此输出就一直保持不变。迟滞比较器的回差：迟滞比较器的回差：电压比较器电压比较器 2同相输入施密特触发器同相输入施密特触发器.3 施密特触发器施密特触发器 电压比较器电压比较器 2同相输入施密特触发器同相输入施密特触发器.3 施密特触发器施密特触发器 当当时输出状态才会发生跳变。时输出状态才会发生跳变。