第3章集成运算放大器及应用所谓集成电路,就是采用工艺的手段,使材料、元件和电路融为一体,形成不可分割的固体组件。就集成度而言,集成电路分为小规模、中规模、大规模和超大规模,超大规模集成电路,在只有几十平方毫米的芯片上,集成上百万个元件。集成电路按其功能分为: 数字集成电路和模拟集成电路两大类。模拟集成电路的种类很多:有集成运算放大器、集成功率放大器、集成稳压器、集成宽带放大器、集成乘法器、集成锁相环以及专用(电视机、收录机和电子设备等)集成电路。集成运算放大器,实际是一个高增益的、直接耦合的多级放大电路。由于该电路最初由于模拟计算机中,故人们习惯称之为运算放大器。实际该电路并非仅用于运算,它几乎取代一切放大电路的应用。运算放大器可以概括为四大部分组成,即对输入和输出级的特殊要求,用普通的基本放大电路结构是解决不了。需要用若干基本放大电路组成一些特殊结构的电路,常称为单元电路,如电流源电路、差动电路、互补对称电路等。输入级偏置电路输出级中间级输入输出对各部分有不同的特点和不同的要求输入级:信号微弱,要求抗干扰能力强,限止零点漂移,通常采用差动电路来满足要求。中间级:主要完成电压放大,放大倍数高、频率特性好, 通常采用带有源负载的基本放大电路可以满足要求。输出级:有一定的输出功率,要求功率放大,负载能力强。一般采用互补对称电路。下面先分别介绍这些单元电路。偏置电路:向各级提供合适的静态工作电流,从而确定合适的静态工作点,一般采用电流源电路。若设 =12V ,R B1=20k Ω,R B2 =10k Ω,R E =2kΩ、则I C = ,U CE = ,R CE = Ω, 由前面分析可知,当、R B1、R B2、R E、确定后,基极电位 V B固定,在一定的范围内, I C基本恒定。而与负载电阻 R L的大小无关。即等效一个恒流源,故该电路称为电流源电路。 电流源电路 2 1 2 B B CC B B R V U R R ??; CE oDC CE E CE CU R R R R I ? ? ?+R B1TR ER B2 该电路是射极偏置电路演变而来的,与放大电路不同的地方在于,它不是双口网络,而是一个单口网络,没有信号输入。 R CV B 其直流电阻为由微变等效电路,可求得电流源的交流电阻为 1 oE ce B be E R r r R r R ?? ?? ?? ?? ?? ? oDC R ? ?设r ce =200 kΩ,r be=1kΩ,β=50则 or ? ? 比例电流源 ,交流电阻极高。 I c 在集成电路中,常用三极管接成二极管来实现补偿。 ,常利用二极管来补偿三极管U BE随温度变化的影响。+R B1TR ER B2V BD + I C1RT 1T 2I C2 I RR B2R EI E2 I E1U BE1U BE1 由于 T 1、 T 2的特性完全相同,所以 U BE1
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