集成運(yùn)放的結(jié)構(gòu)、工作原理和主要參數(shù)

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1、7-1集成運(yùn)放的特點(diǎn)和電路結(jié)構(gòu)7-2集成運(yùn)放的特性參數(shù)7-3理想的集成運(yùn)放第七章集成運(yùn)算放大器7-4集成運(yùn)放的線性應(yīng)用7-5集成運(yùn)放的非線性應(yīng)用集成運(yùn)算放大器，簡(jiǎn)稱集成運(yùn)放，是一個(gè)高性能的直接耦合多級(jí)放大電路，因首先用于運(yùn)放，故而得名。1、采用直接耦合方式，充分利用管子性能良好的一致性，采用差分放大電路和電流源電路。通用型集成運(yùn)放：?jiǎn)芜\(yùn)放LM741；四運(yùn)放LM324專用型集成運(yùn)放：高精度型：AD797§7-1集成運(yùn)放的特點(diǎn)和電路結(jié)構(gòu)2、用有源器件代替無源元件，如用晶體管代替占面積大的大電阻，三極管當(dāng)二極管用等。3、利用縱向NP

2、N管β值較大、橫向PNP管的耐壓比較高的特點(diǎn)，接成復(fù)合管的組態(tài)，形成性能優(yōu)良的各種放大電路。一、集成運(yùn)放的特點(diǎn)集成運(yùn)放的分類：4、體積小、可靠性高、功耗低、成本低、使用方便。二、集成運(yùn)放的一般構(gòu)成（通用型）偏置電路：由恒流源電路組成，向各放大級(jí)提供合適的偏置電流；輸入級(jí)：大多采用差動(dòng)放大電路，要求輸入電阻大，共模抑制比高，耐壓高；中間級(jí)：輸出級(jí)：主放大器，多采用共射放大電路，要求有足夠大的放大能力；一般為互補(bǔ)推挽功率放大器，要求輸出電阻小，輸出電壓盡可能大，通常含有保護(hù)電路。輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)偏置電路u+u-uO三、集成運(yùn)放的符

3、號(hào)和封裝若將集成運(yùn)放看成一個(gè)黑盒子，則可等效為一個(gè)雙端輸入單端輸出的高性能差分放大電路。輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)偏置電路u+u-uO1、電路符號(hào)+-u+u-uOA同相輸入端反相輸入端同相輸入端：信號(hào)從該端輸入時(shí)，輸出與輸入同相。反相輸入端：信號(hào)從該端輸入時(shí)，輸出與輸入反相。+-u+u-uOA2、封裝①金屬圓殼式；②雙列直插式；③扁平式四、通用型集成運(yùn)放LM741對(duì)于集成運(yùn)放電路，應(yīng)首先找出偏置電路，然后根據(jù)信號(hào)流通順序，將其分為輸入級(jí)、中間級(jí)和輸出級(jí)。四、通用型集成運(yùn)放LM741雙入單出的共集-共基差分放大電路復(fù)合管為放大管、恒流源作負(fù)

4、載的共射放大電路用UBE倍增電路消除交越失真的互補(bǔ)推挽輸出級(jí)四、通用型集成運(yùn)放LM741T1~T6組成差分式放大電路；T1、T3和T2、T4組成復(fù)合差分電路；①采用共集形式可以提高輸入阻抗，共基形式頻帶寬；②T3、T4為橫向PNP管，耐壓高，因此允許的共模輸入電壓大；③T5、T6、T7組成精密鏡像電流源作為T3、T4的有源負(fù)載，能有效地提高共模抑制比；④Rp為外接的調(diào)零電位器，通過調(diào)節(jié)Rp可以保證靜態(tài)時(shí)輸出為零。四、通用型集成運(yùn)放LM741T16~T17組成復(fù)合管共射放大電路，T13B作為有源負(fù)載，交流電阻很大，所以本級(jí)可以獲得很

5、高的電壓增益，同時(shí)具有較高的輸入電阻。電容CC用于相位補(bǔ)償（密勒）補(bǔ)償，避免電路產(chǎn)生自激振蕩。四、通用型集成運(yùn)放LM741①T14~T20組成互補(bǔ)推挽輸出電路。②T19作二極管用，與T14、R8組成UBE倍增電路，使電路工作在甲乙類狀態(tài)，消除交越失真。③T24為射極跟隨器，起隔離作用，減小輸出級(jí)對(duì)中間級(jí)的負(fù)載影響。四、通用型集成運(yùn)放LM741①正常工作時(shí)，T15、T21處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)電流過大時(shí)，R9、R10的壓降增大，T15、T21導(dǎo)通。②T15導(dǎo)通后，對(duì)T14的基極產(chǎn)生分流作用，限制T14的電流，保護(hù)T14。③T21導(dǎo)通后，使

6、T23、T22導(dǎo)通，使T16的基極電位降低，使T24的基極電位升高，導(dǎo)致T20趨于截止，因而限制T20的電流，保護(hù)T20。1、開環(huán)差模電壓增益AOd集成運(yùn)放在無外加反饋情況下的差模電壓增益。+-u+u-uOAOd越大越好，一般在70~120dB范圍內(nèi)。2、差模輸入電阻ridrid：幾兆歐；若以場(chǎng)效應(yīng)管作為輸入級(jí)可達(dá)106M?3、輸出電阻rO集成運(yùn)放輸出端的對(duì)地等效電阻,反映了集成運(yùn)放的帶負(fù)載能力。rO：100~1000歐姆§7-2集成運(yùn)放的主要技術(shù)參數(shù)4、共模抑制比KCMR開環(huán)差模電壓增益與開環(huán)共模電壓增益之比。KCMR越大越好，

7、一般在80~160dB范圍內(nèi)。5、-3dB帶寬BWAOd由直流增益下降3dB時(shí)所對(duì)應(yīng)的信號(hào)頻率。6、單位增益帶寬BGAOd下降到1（0dB）時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率。BW：幾Hz~幾千Hz；BG：0.4~5MHz；§7-2集成運(yùn)放的主要技術(shù)參數(shù)7、輸入失調(diào)電壓UI0及其溫漂?UI0靜態(tài)時(shí)為使輸出電壓為0，需要在輸入端所加的補(bǔ)償電壓，其值表征了運(yùn)放輸入級(jí)的對(duì)稱性，在一定程度上也反映了溫漂的大小。輸入失調(diào)電壓UI0的溫度變化率。UI0：1~10mV；?UI0：5~10?V/oC；8、最大共模輸入電壓UICm表示集成運(yùn)放所能承受的最大共模電壓。若超

8、過此值，運(yùn)放的共模抑制比將顯著惡化。9、最大差模輸入電壓UIdm表示集成運(yùn)放兩輸入端之間所能承受的最大電壓。若超過此值，運(yùn)放輸入級(jí)中差分對(duì)管中的一個(gè)管子的發(fā)射結(jié)可能被反向擊穿?！?-2集成運(yùn)放的主要技術(shù)參數(shù)10、輸入偏置電流IIB輸出電壓為0時(shí)，兩