第五章集成運(yùn)算放大電路

1、第五章 集成運(yùn)算放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路一、集成電路的發(fā)展第五章 集成運(yùn)算放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路二、集成電路的分類(lèi)第五章 集成運(yùn)算放大電路三、集成電路的特點(diǎn)第五章 集成運(yùn)算放大電路集成電路的外形集成電路的外形圖圖 5.1.1集成電路的外形集成電路的外形( (a) )雙列直插式雙列直插式( (b) )圓殼式圓殼式( (c) )扁平式扁平式第五章 集成運(yùn)算放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路一、 集成運(yùn)放的符號(hào)第五章 集成運(yùn)算放大電路二、 集成運(yùn)放的主要技術(shù)指標(biāo)1. 開(kāi)環(huán)差模電壓增益開(kāi)環(huán)差模電壓增益第五章 集成運(yùn)算放大電路2. 輸入失調(diào)電壓輸入失調(diào)電壓3. 輸入失調(diào)電壓溫漂輸入失調(diào)電

2、壓溫漂第五章 集成運(yùn)算放大電路4. 4. 輸入失調(diào)電流輸入失調(diào)電流5. 5. 輸入失調(diào)電流溫漂輸入失調(diào)電流溫漂第五章 集成運(yùn)算放大電路6. 6. 輸入偏置電流輸入偏置電流第五章 集成運(yùn)算放大電路7. 7. 差模輸入電阻差模輸入電阻8. 8. 共模抑制比共模抑制比9. 9. 最大共模輸入電壓最大共模輸入電壓第五章 集成運(yùn)算放大電路10. 10. 最大差模輸入電壓最大差模輸入電壓11. - 3dB11. - 3dB帶寬帶寬12. 12. 單位增益帶寬單位增益帶寬13. 13. 轉(zhuǎn)換速率轉(zhuǎn)換速率第五章 集成運(yùn)算放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)放的基本組成部分集成運(yùn)放的基本組成第五章 集成運(yùn)算放

3、大電路一、偏置電路 211REF2C II第五章 集成運(yùn)算放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路) 1(TBESC UUeII第五章 集成運(yùn)算放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路CCEEBEREFmAmA5215152 0.7390.73VVUIR 第五章 集成運(yùn)算放大電路C13REFmAmA12110.7310.365II CT4CCk3311661010326 100.73 10lnln28 1028 103 103IURII第五章 集成運(yùn)算放大電路二、差分放大輸入級(jí) 電路結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，在理想的情況下，兩管的特性及對(duì)電路結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，在理想的情況下，兩管的特性及對(duì)應(yīng)電阻元件的參數(shù)值都相等。應(yīng)電阻元件的參數(shù)值

4、都相等。兩個(gè)輸入、兩個(gè)輸入、兩個(gè)輸出兩個(gè)輸出兩管兩管靜態(tài)工靜態(tài)工作點(diǎn)相同作點(diǎn)相同第五章 集成運(yùn)算放大電路uo= VC1 VC2 = 0uo= (VC1 + VC1 ) (VC2 + VC2 ) = 0靜態(tài)時(shí)，靜態(tài)時(shí)，ui1 = ui2 = 0當(dāng)溫度升高時(shí)當(dāng)溫度升高時(shí)ICVC （兩管變化量相等）（兩管變化量相等）第五章 集成運(yùn)算放大電路兩個(gè)輸入電壓大小相等、極性相反。兩個(gè)輸入電壓大小相等、極性相反。第五章 集成運(yùn)算放大電路兩個(gè)輸入電壓大小相等、極性也相同。兩個(gè)輸入電壓大小相等、極性也相同。第五章 集成運(yùn)算放大電路例例5.3.2 uI1 = 5 mV, uI2 = 1 mV 則則: : uId =

5、 4 mV uIc = 3 mV IdI1I2uuuIcI1I21()2uuu第五章 集成運(yùn)算放大電路犧牲一個(gè)放大管的放大倍數(shù)換取對(duì)零點(diǎn)漂移的抑制，犧牲一個(gè)放大管的放大倍數(shù)換取對(duì)零點(diǎn)漂移的抑制，但不理想，因電路不可能完全對(duì)稱(chēng)，但不理想，因電路不可能完全對(duì)稱(chēng)，單端輸出時(shí)失去對(duì)零點(diǎn)漂移的抑制能力。單端輸出時(shí)失去對(duì)零點(diǎn)漂移的抑制能力。第五章 集成運(yùn)算放大電路CdCMRAAK ) (lg20(dB)CdCMR分貝AAK 第五章 集成運(yùn)算放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路Ad RidRo 第五章 集成運(yùn)算放大電路Rw Rw 接Rw的長(zhǎng)尾式差分放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路交流通路

6、第五章 集成運(yùn)算放大電路用恒流三極管代替阻值很大的長(zhǎng)尾電阻用恒流三極管代替阻值很大的長(zhǎng)尾電阻Re 既可有效抑制零漂，又便于集成。既可有效抑制零漂，又便于集成。簡(jiǎn)化表示法恒流源式差分放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路通?？蓮拇_定恒流三極管的電流開(kāi)始。通?？蓮拇_定恒流三極管的電流開(kāi)始。恒流源式差分放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路+-uoui2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEReRwui1R1VT3VDz第五章 集成運(yùn)算放大電路+-uouI2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEReRwuI1R1VT3VDz第五章 集成運(yùn)算放大電路Ad +-uoui2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEE

7、ReRwui1R1VT3VDz第五章 集成運(yùn)算放大電路beLcd)2/(rRRRA )(2beidrRR co2RR 第五章 集成運(yùn)算放大電路c1ouu i1i2uu u1d21AA beLcd)/(21rRRRA )(2beidrRR coRR 將雙端信號(hào)轉(zhuǎn)化為單端信號(hào)。將雙端信號(hào)轉(zhuǎn)化為單端信號(hào)。第五章 集成運(yùn)算放大電路BE2BE1uubeLcd)2/(rRRRA )(2beidrRR co2RR 將單端信號(hào)轉(zhuǎn)化為雙端輸出。將單端信號(hào)轉(zhuǎn)化為雙端輸出。第五章 集成運(yùn)算放大電路beLcd)/(21rRRRA )(2beidrRR coRR 抑制零漂能力較強(qiáng)抑制零漂能力較強(qiáng), ,可使輸入、輸出電壓

8、反相或同相?？墒馆斎?、輸出電壓反相或同相。第五章 集成運(yùn)算放大電路AdAu1uiuo第五章 集成運(yùn)算放大電路三、中間級(jí)要求有較高的電壓增益和輸入電阻，向輸出級(jí)提供較要求有較高的電壓增益和輸入電阻，向輸出級(jí)提供較大的推動(dòng)電流，實(shí)現(xiàn)差分與單端信號(hào)間的轉(zhuǎn)換。大的推動(dòng)電流，實(shí)現(xiàn)差分與單端信號(hào)間的轉(zhuǎn)換。RUVI|BE3CC 第五章 集成運(yùn)算放大電路CCBE4REFVUIR 第五章 集成運(yùn)算放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路四、輸出級(jí)第五章 集成運(yùn)算放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路和和組成過(guò)載保護(hù)電路。組成過(guò)載保護(hù)電路。工作電流正常時(shí)，工作電流正常時(shí)，截止。截止。若若正向電流增大，正向電流增大，導(dǎo)通，將導(dǎo)通

9、，將的基流分流，的基流分流，若若反向電流增大，反向電流增大，導(dǎo)通，將導(dǎo)通，將的基流分流。的基流分流。第五章 集成運(yùn)算放大電路和和組組成過(guò)載保護(hù)電路。成過(guò)載保護(hù)電路。其工作原理與二極管過(guò)其工作原理與二極管過(guò)載保護(hù)電路類(lèi)似。載保護(hù)電路類(lèi)似。第五章 集成運(yùn)算放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路一、雙極型集成運(yùn)放LM741VT1VT2R2VT8 VT9VT12VT13VT14VT3VT4VT7VT5VT6VT15VT16VT18VT10VT11VT17VT19VT20R3R1R7R4R5R8R10R9R12R1150k1k1k7.5k4.5k50k5k5039k5025C130pF

10、3521467第五章 集成運(yùn)算放大電路VT8VT13R4R5R5CCEEBE12BE11REF5VVUUIR VT1VT2R2VT8 VT9VT12VT13VT14VT3VT4VT7VT5VT6VT15VT16VT18VT10VT11VT17VT19VT20R3R1R7R4R5R8R10R9R12R1150k1k1k7.5k4.5k50k5k5039k5025C130pF3521467第五章 集成運(yùn)算放大電路VT1VT2VT3VT4VT5VT6RcVT1VT2VT4VT4VT6VT16VT17VT13第五章 集成運(yùn)算放大電路VT14VT20VT19VT15R7R8UCE15VT15CE15BE

11、15V7878810.7RRRUURR 第五章 集成運(yùn)算放大電路VV調(diào)零端調(diào)零端 反相輸入端反相輸入端同相輸入端同相輸入端空空輸出端輸出端調(diào)零端調(diào)零端 81756432引腳引腳VV1234567連接示意圖連接示意圖第五章 集成運(yùn)算放大電路二、CMOS集成四運(yùn)放C14573P4P3P0P1P2uou11u12N2N3N1Rset IsetCVDDVSS第一級(jí)第一級(jí)第二級(jí)第二級(jí)P3P4N1N2P0P1N3P2C第五章 集成運(yùn)算放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路uOADABC 5236749815131412 1110161C14573引腳排列圖引腳排列圖 uI1AuI2AVDDuI2BuI1BuOB

12、Iset(A,B)uODuI1DuI2DVSSuI2CuI1CuOCIset(C,D)第五章 集成運(yùn)算放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路一、通用型集成運(yùn)放的特點(diǎn)第五章 集成運(yùn)算放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路二、專(zhuān)用型集成運(yùn)放的特點(diǎn)第五章 集成運(yùn)算放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路第五章 集成運(yùn)算放大電路一、集成運(yùn)放參數(shù)的測(cè)試第五章 集成運(yùn)算放大電路二、使用中可能出現(xiàn)的異常現(xiàn)象出現(xiàn)這種異?，F(xiàn)象的原因可能是：出現(xiàn)這種異常現(xiàn)象的原因可能是：調(diào)零電位器不起作用；應(yīng)用電路接線有誤或有虛焊調(diào)零電位器不起作用；應(yīng)用電路接線有誤或有虛焊點(diǎn)；反饋極性接錯(cuò)或負(fù)反饋開(kāi)環(huán)

13、；集成運(yùn)放內(nèi)部已點(diǎn)；反饋極性接錯(cuò)或負(fù)反饋開(kāi)環(huán)；集成運(yùn)放內(nèi)部已損壞等。損壞等。如果關(guān)斷電源后重新接通即可調(diào)零，則可能是由于如果關(guān)斷電源后重新接通即可調(diào)零，則可能是由于運(yùn)放輸入端信號(hào)幅度過(guò)大而造成的運(yùn)放輸入端信號(hào)幅度過(guò)大而造成的“堵塞堵塞”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。為了預(yù)防為了預(yù)防“堵塞堵塞”，可在運(yùn)放輸入端加上保護(hù)措施。，可在運(yùn)放輸入端加上保護(hù)措施。第五章 集成運(yùn)算放大電路造成漂移過(guò)于嚴(yán)重的原因可能是：造成漂移過(guò)于嚴(yán)重的原因可能是：存在虛焊點(diǎn)；運(yùn)放產(chǎn)生自激振蕩或受到強(qiáng)電磁場(chǎng)的存在虛焊點(diǎn)；運(yùn)放產(chǎn)生自激振蕩或受到強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾；集成運(yùn)放靠近發(fā)熱元件；輸入回路的保護(hù)二干擾；集成運(yùn)放靠近發(fā)熱元件；輸入回路的保護(hù)二極管受到光的照射；調(diào)零電位器滑動(dòng)端接觸不良；極管受到光的照射；調(diào)零電位器滑動(dòng)端接觸不良；集成運(yùn)放本身已損壞或質(zhì)量不合格等。集成運(yùn)放本身已損壞或質(zhì)量不合格等。常用的消除自激振蕩的措施主要有：常