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集成電路運(yùn)算放大器全第一頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五1.鏡象電流源..

(1).電路組成:鏡象電流源是由三級(jí)管電流源演變而來(lái)的,如圖1所示。

圖1

6.1集成運(yùn)放中的電流源

第六章集成電路運(yùn)算放大器第二頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五(2)電流估算.

由于兩管的VBE相同,所以它們的發(fā)射極電流和集電極電流均相等。電流源的輸出電流,即T2的集電極電流為

當(dāng)b>>1時(shí)當(dāng)R和VCC確定后,基準(zhǔn)電流IREF也就確定了,IC2也隨之而定。由于Ic2≈IREF,我們把IREF看作是IC2的鏡象,所以這種電流源稱(chēng)為鏡象電流源。

第六章集成電路運(yùn)算放大器第三頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五(3)提高鏡象精度.

在圖1中,當(dāng)b不夠大時(shí),IC2與IREF就存在一定的差別。為了減小鏡象差別,在電路中接入BJTT3,稱(chēng)為帶緩沖級(jí)的鏡象電流源。如下圖所示。該電路利用T3的電流放大作用,減小了IB對(duì)IREF的分流作用,從而提高了IC2與IREF鏡象的精度。

原鏡象電流源電路中,對(duì)IREF的分流為2IB,帶緩沖級(jí)的鏡象電流源電路中,對(duì)IREF的分流為2IB/β3,比原來(lái)小。

第六章集成電路運(yùn)算放大器第四頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五2.微電流源

鏡象電流源電路適用于較大工作電流(毫安數(shù)量級(jí))的場(chǎng)合,若需要減小IC2的值(例如微安級(jí)),可采用微電流源電路。(

(1)電路組成為了減小IC2的值,可在鏡象電流源電路中的T2發(fā)射極串入一電阻Re2,如圖所示,便構(gòu)成微電流源。

第六章集成電路運(yùn)算放大器第五頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五(2)電流估算.

由電路可得

所以

可見(jiàn),用阻值不大的Re2就可獲得微小的工作電流。(3)多路電流源在模擬集成電路中,經(jīng)常用到多路電流源。目的是用一個(gè)電流源對(duì)多個(gè)負(fù)載進(jìn)行偏置。典型的多路電流源如圖所示。第六章集成電路運(yùn)算放大器第六頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五3.電流源用作有源負(fù)載.

由于電流源具有交流電阻大的特點(diǎn)(理想電流源的內(nèi)阻為無(wú)窮大),所以在模擬集成電路中被廣泛用作放大電路的負(fù)載。這種由有源器件及其電路構(gòu)成的放大電路的負(fù)載稱(chēng)為有源負(fù)載。共發(fā)射極有源負(fù)載放大電路如圖所示。第六章集成電路運(yùn)算放大器第七頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五

T1是共射極組態(tài)的放大管,信號(hào)由基極輸入、集電極輸出。T2、T3和電阻R組成鏡象電流源代替Rc,作為T(mén)1的集電極有源負(fù)載。電流IC2等于基準(zhǔn)電流IREF。

根據(jù)共射放大電路的電壓增益可知,該電路電壓增益表達(dá)式為

其中ro是電流源的內(nèi)阻,即從集電極看進(jìn)去的交流等效電阻。而用電阻Rc作負(fù)載時(shí),電壓增益表達(dá)式為

由于ro

>>Rc所以有源負(fù)載大大提高了放大電路的電壓增益。第六章集成電路運(yùn)算放大器第八頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五

6.2差分式放大電路6.2.1差模信號(hào)和共模信號(hào)的概念

1.概念

差分式放大電路是一個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò),每個(gè)端口有兩個(gè)端子,可以輸入兩個(gè)信號(hào),輸出兩個(gè)信號(hào)。其端口結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

普通放大電路也可以看成是一個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò),但每個(gè)端口都有一個(gè)端子接地。因此,只能輸入一個(gè)信號(hào),輸出一個(gè)信號(hào)。第六章集成電路運(yùn)算放大器第九頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五當(dāng)差分放大電路的兩個(gè)輸入端子接入的輸入信號(hào)分別為vi1和vi2時(shí),兩信號(hào)的差值稱(chēng)為差模信號(hào),而兩信號(hào)的算術(shù)平均值稱(chēng)為共模信號(hào)。即差模信號(hào)

共模信號(hào)

根據(jù)以上兩式可以得到

可以看出,兩個(gè)輸入端的信號(hào)均可分解為差模信號(hào)和共模信號(hào)兩部分。第六章集成電路運(yùn)算放大器第十頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五2.兩種信號(hào)的特點(diǎn).

差模分量:大小相等,相位相反;共模分量:大小相等,相位相同;3.增益.

差模電壓增益

共模電壓增益總輸出電壓其中,表示由差模信

號(hào)產(chǎn)生的輸出。4.共模抑制比

共模抑制比是衡量放大電路抑制零點(diǎn)漂移能力的重要指標(biāo)。第六章集成電路運(yùn)算放大器第十一頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五6.2.2基本差分式放大電路1.電路組成及特點(diǎn).

由兩個(gè)共射級(jí)電路組成,如圖所示:

特點(diǎn):電路對(duì)稱(chēng),射級(jí)電阻共用,或射級(jí)直接接電流源(大的電阻和電流源的作用是一樣的)有兩個(gè)輸入端,有兩個(gè)輸出端第六章集成電路運(yùn)算放大器第十二頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五2.工作方式.

雙端輸入雙端輸出雙端輸入單端輸出單端輸入雙端輸出單端輸入單端輸出3.工作原理.

(1)靜態(tài)分析

這是因?yàn)樵陟o態(tài)時(shí),Vi=0即V短路

靜態(tài)時(shí)Vc1=Vc2,所以Vo=Vc1-Vc2=0。

即輸入為0時(shí),輸出也為0。

第六章集成電路運(yùn)算放大器第十三頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五(2)動(dòng)態(tài)分析

當(dāng)電路的兩個(gè)輸入端各加入一個(gè)大小相等極性相反的差模信號(hào)時(shí),Vi1=Vi2=Vid/2一管電流將增加,另一管電流減小,輸出電壓為:Vo=Vc1-Vc2≠0即差模信號(hào)輸入時(shí),兩管之間有差模信號(hào)輸出。

2.抑制零點(diǎn)漂移的原理.

(1)零點(diǎn)漂移.

如果將直接耦合放大電路的輸入端短路,其輸出端應(yīng)有一固定的直流電壓,即靜態(tài)輸出電壓。但實(shí)際上輸出電壓將隨著時(shí)間的推移,偏離初始值而緩慢地隨機(jī)波動(dòng),這種現(xiàn)象稱(chēng)為零點(diǎn)漂移,簡(jiǎn)稱(chēng)零漂。零漂實(shí)際上就是靜態(tài)工作點(diǎn)的漂移。

(2)零漂產(chǎn)生的主要原因.

a)溫度的變化。溫度的變化最終都將導(dǎo)致BJT的集電極電流IC的變化,從而使靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)生變化,使輸出產(chǎn)生漂移。因此,零漂有時(shí)也稱(chēng)為溫漂。第六章集成電路運(yùn)算放大器第十四頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五b)電源電壓波動(dòng)。電源電壓的波動(dòng),也將引起靜態(tài)工作點(diǎn)的波動(dòng),而產(chǎn)生零點(diǎn)漂移。無(wú)論是溫度變化還是電源波動(dòng),都會(huì)對(duì)兩管產(chǎn)生相同的作用,其效果相當(dāng)于在兩個(gè)輸入端加入了共模信號(hào)。因此,當(dāng)共模信號(hào)作用于電路時(shí),必須分析電路的零漂情況。

(3)差動(dòng)放大電路對(duì)零漂的抑制.

a)雙端輸出時(shí)----靠電路的對(duì)稱(chēng)性和恒流源偏置抑制零漂。溫度變化兩管集電極電流以及相應(yīng)的集電極電壓發(fā)生相同的變化在電路完全對(duì)稱(chēng)的情況下,雙端輸出(兩集電極間)的電壓可以始終保持為零(或靜態(tài)值)抑制了零點(diǎn)漂移b)單端輸出時(shí)由于電路中Re的存在,將對(duì)電路產(chǎn)生如下影響:第六章集成電路運(yùn)算放大器第十五頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五以上過(guò)程類(lèi)似于分壓式射極偏置電路的溫度穩(wěn)定過(guò)程。由于Re的存在,使Ic得到了穩(wěn)定,所以在雙端輸出的情況下,兩管的輸出會(huì)穩(wěn)定在0(靜態(tài))值。抑制了零點(diǎn)漂移。Re越大,抑制零漂的作用越強(qiáng)。即使電路處于單端輸出方式時(shí),仍有較強(qiáng)的抑制零漂能力。但由于Re上流過(guò)兩倍的集電極變化電流,其穩(wěn)定能力比射極偏置電路更強(qiáng)。3.差模輸入時(shí)主要技術(shù)指標(biāo)的計(jì)算

(1)雙端輸入雙端輸出交流通路和差模等效電路

c第六章集成電路運(yùn)算放大器第十六頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五注意:

(a)差模輸入時(shí),vi1=-vi2=vid/2,當(dāng)一管電流ic1增加時(shí),另一管的電流ic2必然減小。由于電路對(duì)稱(chēng),ic1的增加量必然等于ic2的減少量。所以流過(guò)恒流源(或Re)的電流不變,ve=0.故如圖所示的交流通路中Re為0(短路)。

(b)差模輸入時(shí),vi1=-vi2=vid/2,每一管上的電壓僅為總的輸入電壓vid的1/2。故雖然電路由兩管組成,但總的電壓放大倍數(shù)僅與單管的相同。即Av=-BRc/rbe(c)如果在輸出端接有負(fù)載電阻RL,由于負(fù)載兩端的電位變化量相等,變化方向相反,故負(fù)載的中點(diǎn)處于交流地電位。因此,如圖所示的交流通路中每一管的負(fù)載為RL/2。此時(shí),總的電壓放大倍數(shù)與單管的相同。即Av=-BRL’/rbe.(d)由于雙端輸入,故輸入電阻為兩管輸入電阻的串聯(lián),即Rid=2rbe(e)由于雙端輸出,故輸出電阻為兩管輸出電阻的串聯(lián),即Ro=2Rc

動(dòng)態(tài)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果如下:第六章集成電路運(yùn)算放大器第十七頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五(2)雙端輸入單端輸出.

電路和差模等效電路

c(a)由于單端輸出時(shí)負(fù)載上輸出的只是一個(gè)管子的變化量,而輸入情況與雙端輸出時(shí)完全一樣。故放大倍數(shù)是雙端輸出的一半。(b)單端輸出時(shí),輸出電阻是一個(gè)管子的輸出電阻。故輸出電阻為雙端輸出的一半。第六章集成電路運(yùn)算放大器第十八頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五動(dòng)態(tài)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果:

(3)單端輸入.應(yīng)用:有時(shí)要求放大電路的輸入端有一端接地,就要使用這種放大器單端輸入時(shí)的交流通路如圖所示。(1)圖中的ro很大(Re或者電流源的等效電阻),滿足ro>>re(發(fā)射結(jié)電阻),故ro可視為開(kāi)路。(2)Ro開(kāi)路后,可認(rèn)為Vi均分在兩管的輸入回路上。即每管的輸入電壓為Vi/2.(3)于是,單端輸入時(shí)電路的工作狀態(tài)與雙端輸入時(shí)近似一致。各指標(biāo)也近似相同。

第六章集成電路運(yùn)算放大器第十九頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五

雙入雙出時(shí)的差模指標(biāo):(1)電壓放大倍數(shù)Av和輸出電阻Ro只與輸出端的方式有關(guān);單端輸出時(shí)為雙端輸出的一半;

(2)輸入電阻Ri只與輸入端的方式有關(guān);單端輸入時(shí)為雙端輸入的一半;4.共模輸入時(shí)技術(shù)指標(biāo)及共模抑制比

(1)雙端輸出.交流通路如圖

第六章集成電路運(yùn)算放大器第二十頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五共模電壓增益:雙端輸出時(shí)的共模電壓增益是指電路的雙端輸出電壓與共模輸入電壓之比。在電路完全對(duì)稱(chēng)的情況下,vo1=vo2,vo=vo1-vo2=0共模增益為輸入電阻,共模情況下,兩輸入端是并聯(lián)的,因此(2)單端輸出單端輸出時(shí)的共模等效電路如圖所示。它等效于一個(gè)射級(jí)電阻為2ro的共射放大電路。共模增益為:一般情況下,2ro>>rbe,β>>1,則有:第六章集成電路運(yùn)算放大器第二十一頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五(3)共模抑制比.

共摸抑制比定義為差模增益與共模增益之比,即

或(dB)

電路的共摸抑制比KCMR顯示電路對(duì)零漂的抑制能力的大小。因此希望KCMR越大越好。雙端輸出時(shí),電路完全對(duì)稱(chēng)的理想情況下,由于共模增益Aoc=0,所以KCMR=。單端輸出時(shí),

若用電流源替換Re,則共模抑制比為第六章集成電路運(yùn)算放大器第二十二頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五6.2.3差分式放大電路的傳輸特性傳輸特性就是放大電路輸出信號(hào)(電流或電壓)隨輸入信號(hào)變化的函數(shù)關(guān)系。它可以用BJT的be結(jié)值電壓vBE與發(fā)射極電流IE的基本關(guān)系求出。由PN結(jié)的伏安特性可知又因?yàn)?/p>

由以上各式可解得第六章集成電路運(yùn)算放大器第二十三頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五由上式做出iC1、iC2與vid的傳輸特性曲線如圖下中實(shí)線所示。從傳輸特性曲線可以看出:1.當(dāng)vid=vi1-vi2=0時(shí),ic1+ic2=Io,ic1=ic2=Io/2,即c1/Io=ic2/Io=0.5電路工作在曲線的Q點(diǎn),處于靜態(tài).2.當(dāng)vid在0--±VT的范圍內(nèi),vid增加時(shí),ic1增加,ic2減小。且ic1、ic2與vid呈線性關(guān)系。電路工作在放大區(qū)。如圖中用豎虛線所示的區(qū)域。

3.當(dāng)vid≧4VT

即超過(guò)±100mV時(shí),曲趨于平坦。當(dāng)vid增大時(shí),T1管趨于飽和,T2管趨于截止。Ic1-ic2幾乎不變。這時(shí)電路工作在特性曲線的非線性區(qū)。差動(dòng)放大電路呈現(xiàn)良好的限幅特性。4.在兩管的發(fā)射極上分別串接電阻R1=R2=Re,可以擴(kuò)大傳輸特性的線性范圍。如圖中虛線所示。第六章集成電路運(yùn)算放大器第二十四頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五

6.3簡(jiǎn)單的集成電路運(yùn)算放大器

1.集成電路運(yùn)算放大器的組成

集成電路運(yùn)算放大器是一種高電壓增益、高輸入電阻和低輸出電阻的多級(jí)直接耦合放大電路,它的類(lèi)型很多,電路也不一樣,但結(jié)構(gòu)具有共同之處,一般由四部分組成。(1)輸入級(jí)一般是由BJT、JFET或MOSFET組成的差分式放大電路,利用它的對(duì)稱(chēng)特性可以提高整個(gè)電路的共模抑制比和其他方面的性能,它的兩個(gè)輸入端構(gòu)成整個(gè)電路的反相輸入端和同相輸入端。(2).電壓放大級(jí)的主要作用是提高電壓增益,它可由一級(jí)或多級(jí)放大電路組成(3).輸出級(jí)一般由電壓跟隨器或互補(bǔ)電壓跟隨器所組成,以降低輸出電阻,提高帶負(fù)載能力。(4)偏置電路是為各級(jí)提供合適的工作電流。此外還有一些輔助環(huán)節(jié),如電平移動(dòng)電路、過(guò)載保護(hù)電路以及高頻補(bǔ)償環(huán)節(jié)等。。第六章集成電路運(yùn)算放大器第二十五頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五2.簡(jiǎn)單的運(yùn)算放大器

簡(jiǎn)單運(yùn)算放大器的原理電路如圖所示。

(1)T1,T2對(duì)管組成差分式放大電路,信號(hào)雙端輸入、單端輸出。(2)復(fù)合管T3,T4組成共射極電路,形成電壓放大級(jí),以提高整個(gè)電路的電壓增益。

(3)T5,T6組成兩級(jí)電壓跟隨器,構(gòu)成電路的輸出級(jí),它不僅可以提高帶負(fù)載的能力,而且可進(jìn)一步使直流電位下降,以達(dá)到輸入信號(hào)電壓vid=vi1-vi2為零時(shí),輸出電壓vO=0的目的。(4)R7和D組成低電壓穩(wěn)壓電路以供給的基準(zhǔn)電壓,它與T9一起構(gòu)成電流源電路以提高T5的電壓跟隨能力。(5)電路符號(hào):由此可見(jiàn),運(yùn)算放大器有兩個(gè)輸入端(即反相輸入端1和同相輸入端2),與一個(gè)輸出端3。在運(yùn)算放大器的代表符號(hào)中,反相輸入端用"-"號(hào)表示,同相輸入端用"+"表示。器件外端輸入、輸出相應(yīng)地用N,P和O表示。(6)輸入和輸出的相位:利用瞬時(shí)極性法分析可知,當(dāng)輸入信號(hào)電壓vi1從反相輸入端輸入時(shí)(vi2=0),如vi1的瞬時(shí)變化極性為(+)時(shí),各級(jí)輸出端的瞬時(shí)電位極性為:vC2(+)→vO2(–)→vB6(–)→vO(–)則輸出信號(hào)電壓vo與vi1反相;同時(shí),當(dāng)輸入信號(hào)電壓從同相端輸入vi2(vi1=0)時(shí),可以檢驗(yàn),輸出電壓vo與vi2同相。第六章集成電路運(yùn)算放大器第二十六頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五6.4集成電路運(yùn)算放大器的主要參數(shù)(選講內(nèi)容)

1.輸入失調(diào)電壓VIO

一個(gè)理想的集成運(yùn)放,當(dāng)輸入電壓為零時(shí),輸出電壓也應(yīng)為零(不加調(diào)零裝置)。但實(shí)際上它的差分輸入級(jí)很難做到完全對(duì)稱(chēng),通常在輸入電壓為零時(shí),存在一定的輸出電壓。在室溫(25℃)及標(biāo)準(zhǔn)電源電壓下,輸入電壓為零時(shí),為了使集成運(yùn)放的輸出電壓為零,在輸入端加的補(bǔ)償電壓叫做失調(diào)電壓VIO。實(shí)際上指輸入電壓VI=0時(shí),輸出電壓VO折合到輸入端的電壓的負(fù)值,即VIO的大小反應(yīng)了運(yùn)放制造中電路的對(duì)稱(chēng)程度和電位配合情況。VIO值愈大,說(shuō)明電路的對(duì)稱(chēng)程度愈差,一般約為(1~10)mV。第六章集成電路運(yùn)算放大器第二十七頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五2.輸入偏置電流IIBBJT的集成運(yùn)放的兩個(gè)輸入端是差分對(duì)管的基極,因此兩個(gè)輸入端總需要一定的輸入電流IBN和IBP。輸入偏置電流是指集成運(yùn)放輸出電壓為零時(shí),兩個(gè)輸入端靜態(tài)電流的平均值。當(dāng)時(shí),偏置電流為輸入偏置電流的大小,在電路外接電阻確定之后,主要取決于運(yùn)放差分輸入級(jí)BJT的性能,當(dāng)它的值太小時(shí),將引起偏置電流增加。從使用角度來(lái)看,偏置電流愈小,由信號(hào)源內(nèi)阻變化引起的輸出電壓變化也愈小,故它是重要的技術(shù)指標(biāo)。一般為10nA~1A。第六章集成電路運(yùn)算放大器第二十八頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五3.輸入失調(diào)電流IIO

由于信號(hào)源內(nèi)阻的存在,IIO會(huì)引起一輸入電壓,破壞放大器的平衡,使放大器輸出電壓不為零。所以,希望IIO愈小愈好,它反映了輸入級(jí)有效差分對(duì)管的不對(duì)稱(chēng)程度,一般約為1nA~0.1

在BJT集成電路運(yùn)放中,輸入失調(diào)電流IIO是指當(dāng)輸出電壓為零時(shí)流入放大器兩輸入端的靜態(tài)基極電流之差,即4.溫度漂移

放大器的溫度漂移是漂移的主要來(lái)源,而它又是由輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流隨溫度的漂移所引起的,故常用兩種方式表示:

輸入失調(diào)電壓溫漂VIO/T這是指在規(guī)定溫度范圍內(nèi)VIO的溫度系數(shù),也是衡量電路溫漂的重要指標(biāo)。VIO/T不能用外接調(diào)零裝置的辦法來(lái)補(bǔ)償。高質(zhì)量的放大器常選用低漂移的器件來(lái)組成,一般約為(10~20)V/℃。

輸入失調(diào)電流溫漂IIO/T這是指在規(guī)定溫度范圍內(nèi)IIO的溫度系數(shù),也是對(duì)放大器電路漂移的量度。同樣不能用外接調(diào)零裝置來(lái)補(bǔ)償。高質(zhì)量的運(yùn)放每度幾個(gè)pA。第六章集成電路運(yùn)算放大器第二十九頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五5.最大差模輸入電壓Vidmax

所指的是集成運(yùn)放的反相和同相輸入端所能承受的最大電壓值。超過(guò)這個(gè)電壓值,運(yùn)放輸入級(jí)某一側(cè)的BJT將出現(xiàn)發(fā)射結(jié)的反向擊穿,而使運(yùn)放的性能顯著惡化,甚至可能造成永久性損壞。利用平面工藝制成的NPN管約為5V左右,而橫向BJT可達(dá)30V以上。6.最大共模輸入電壓Vicmax

這是指運(yùn)放所能承受的最大共模輸入電壓。超過(guò)Vicmax值,它的共模抑制比將顯著下降。一般指運(yùn)放在作電壓跟隨器時(shí),使輸出電壓產(chǎn)生1%跟隨誤差的共模輸入電壓幅值,高質(zhì)量的運(yùn)放可達(dá)13V。

7。最大輸出電流Iomax

是指運(yùn)放所能輸出的正向或負(fù)向的峰值電流。通常給出輸出端短路的電流。

第六章集成電路運(yùn)算放大器第三十頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五8.開(kāi)環(huán)差模電壓增益AVO

是指集成運(yùn)放工作在線性區(qū),接入規(guī)定的負(fù)載,無(wú)負(fù)反饋情況下的直流差模電壓增益。AVO與輸出電壓VO的大小有關(guān)。通常是在規(guī)定的輸出電壓幅度(如VO=10V)測(cè)得的值。AVO又是頻率的函數(shù),頻率高于某一數(shù)值后,AVO的數(shù)值開(kāi)始下降。圖XX_02表示741型運(yùn)放AVO的頻率響應(yīng)。9.開(kāi)環(huán)帶寬BW(fH)

開(kāi)環(huán)帶寬BW又稱(chēng)為–3dB帶寬,是指開(kāi)環(huán)差模電壓增益下降3dB時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率fH。741型集成運(yùn)放的頻率響應(yīng)AVO(f)如圖XX_02所示。由于電路中補(bǔ)償電容C的作用,它的fH約為7Hz。10.單位增益帶寬BWG(fT)

對(duì)應(yīng)于開(kāi)環(huán)電壓增益AVO頻率響應(yīng)曲線上其增益下降到AVO=1時(shí)的頻率,即AVO為0dB時(shí)的信號(hào)頻率fT。它是集成運(yùn)放的重要參數(shù)。741型運(yùn)放的AVO=2105時(shí),它的。第六章集成電路運(yùn)算放大器第三十一頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五6.5專(zhuān)用型集成電路運(yùn)算放大器簡(jiǎn)介

1.高輸入阻抗型

該類(lèi)型集成運(yùn)放的差模輸入電阻rid>(109~1012)W,輸入偏置電流IIB為幾皮安~幾十皮安,故又稱(chēng)為低輸入偏置電流型。實(shí)現(xiàn)這些指標(biāo)的主要措施,一般是利用FET輸入阻抗高、BJT電壓增益高的優(yōu)點(diǎn),由BJT與FET相結(jié)合而構(gòu)成差分輸入級(jí)電路,常稱(chēng)為BiFET型。

2.高精度、低漂移型

這種類(lèi)型的運(yùn)放,一般用于毫伏量級(jí)或更低的微弱信號(hào)的精密檢測(cè)、精密模擬計(jì)算、高精度穩(wěn)壓電源及自動(dòng)控制儀表中。

第六章集成電路運(yùn)算放大器第三十二頁(yè),共三十五頁(yè),編輯于2023年,星期五3.高速型

對(duì)這種類(lèi)型的運(yùn)放,要求轉(zhuǎn)換速率SR>30V/ms,最高可達(dá)幾百伏/微秒,單位增益帶寬BWG>10MHz。一般用于快速A/D和D/A轉(zhuǎn)換器、有源濾波器、高速取樣-保持電路、鎖相環(huán)、精密比較器和視頻放大器中。實(shí)現(xiàn)高速的主要措施是,在信號(hào)通道中盡量采用NPN型管,以提高轉(zhuǎn)換速率;同時(shí)加大工作電流,以使電路中各種電容的電壓變化加快;或在電路結(jié)構(gòu)上采用FET和BJT相兼容的BiFET,或用全MOSFET結(jié)構(gòu),使電路的輸入動(dòng)態(tài)范圍加大,因而電路轉(zhuǎn)換速率也增加。目前產(chǎn)品有mA715、LH0032和AD9618等,其中mA715的SR<100V/ms,BWG=65MHz,而AD9618的SR高達(dá)1800V/ms,BWG=8GHz。

4.低功耗型

對(duì)于這種類(lèi)型的運(yùn)放,要求在電源電壓±15V時(shí),最大功耗不大于6mW;或要求工作在低電源電壓(如1.5~4V)時(shí),具有低的靜態(tài)功耗和保持良好的電氣性能(如AVO=80~100dB)。為此,在電路結(jié)構(gòu)上,一般采用外接偏置電阻和用有源負(fù)載代替高阻值的電阻,以

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