集成运算放大电路 ppt课件.ppt

第四版童诗白
第四章集成运算放大电路
集成运算放大电路概述
集成运放中的电流源电路
集成运放电路简介
集成运放的种类及选择
集成运放的指标及低频等效电路
集成运放大的使用
集成运算放大电路概述
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/模或模/数转换器等。
集成电路的外形
集成电路的外形
(a)双列直插式
(b)圆壳式
(c)扁平式
集成运放的电路结构特点
一. 对称性好,适用于构成差分放大电路。
二. 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。
三. 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)。
四. 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。
五. 集成电路中的 NPN 、 PNP管的值差别较大,通常 PNP 的≤ 10 。常采用复合管的形式。
一、输入级
差分电路,大大减少温漂。
二、中间级
采用有源负载的共发射极电路,增益大。
三、输出级
互补对称电路,带负载能力强
四、偏置电路
电流源电路,为各级提供合适的静态工作点。
输入级
偏置电路
中间级
输出级
+

uo
uid
集成运放电路的组成及其各部分的作用
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 集成运算的基本组成
集成运放的电压传输特性
图 集成运放的符号和电压传输特性
uO= f(uP-uN)
+
Aod
uP
uN
uO
uO
uP-uN
集成运放的两个输入端分别为同相输入端uP和反向输入端uN。
电压传输特性
输出电压与其两个输入端的电压之间存在线性放大关系,即
uO
uP-uN
集成运放的工作区域
线性区域:
Aod为差模开环放大倍数
非线性区域:
输出电压只有两种可能的情况:
+UOM或-UOM
UOM为输出电压的饱和电压。
+UOM
-UOM
集成运放中的电流源电路
集成运放电路中的晶体管和场效应管除了作为放大管外,还构成电流源电路,为各级提供合适的静态电流;
或作为有源负载取代高阻值电阻,从而增大放大电路的电压放大倍数。
基本电流源电路
一、镜像电流源(电流镜 Current Mirror)
+VCC
R
IREF
+
+
T1
T2
IC2
IB1
IB2
2IB
IC1
UBE1
UBE2
基准电流
由于 UBE1 = UBE2,T1与 T2 参数基本相同,则
IB1 = IB2 = IB;IC1 = IC2 = IC
所以
当满足>> 2 时,则
图
+VCC
R
IREF
+
+
T1
T2
IC2
IB1
IB2
2IB
IC1
UBE1
UBE2
二、比例电流源
R1
R2
由图可得
UBE1 + IE1R1 = UBE2 + IE2R2
由于 UBE1  UBE2 ,则
忽略基极电流,可得
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 比例电流源