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第五章 集成运算放大电路,5.1 集成放大电路的特点5.2 集成运算放大器的主要技术指标5.3 集成运放的基本组成部分5.4 集成运放的典型电路5.5 各类集成运放的性能特点,5.1 集成放大电路的特点,一、以电子器件的变革为标志的电子技术发展史 第一代：真空管 1904年 第二代：晶体三极管 1948年 第三代：集成电路 1959年 第四代：大规模集成电路 1974年 第五代：超大规模集成电路 70年代末,二、集成电路的分类 1、按功能分：模拟集成电路、数字集成电路 2、按电路类型分：集成运算放大器、集成功率放大器、三、集成电路的特点：1、对称性好，工作稳定。2、电阻、电容一般用三极管的结电阻、结电容代替。因此,大电容、大电阻一般得另想办法。3、PNP管为横向PNP管，较小。,5.2 集成运算放大器的主要技术指标,1.开环差模电压增益Aod,3.共模抑制比KCMR:,2.差模输入电阻rid:,4.输入偏置电流IIB:,5.-3 dB带宽fH:6.失调电流IIO:IIO=|IB1 IB2|7.输入失调电压UIO:为了使输出电压为零，在输入端所需要加的补偿电压。,5.3 集成运放的基本组成部分,5.3.1 偏置电路 偏置电路的作用:向各放大级提供合适的偏置电流，确定各级静态工作点。,1.镜像电流源,2）电流关系,1)电路组成,2.比例电流源,1）电路组成,2）电流关系,3.微电流源,1）电路组成,2）电流关系,例5.3.1,5.3.2 差分放大输入级,差分电路三种形式：,输入级决定输入电阻、共模输入电压、差模输入电压和共模抑制比等指标。,1.基本形式,基本形式,长尾式,恒流源式,(1)电路组成,（2）差模输入电压和共模输入电压,大小相等，极性相反,差模输入电压,大小相等，极性相同,共模输入电压,差模输入电压反映有效的信号，而共模输入信号则反映由于温度变化等原因而产生的漂移信号或其它干扰信号,（3）差模电压放大倍数、共模电压放大倍数和共模抑制比,对于差模信号,对于共模信号,共模拟制比,2.长尾式（射极耦合式）差分放大电路,Re引入共模负反馈，使共模放大倍数Ac减小，降低了每个管子的零点漂移。但对差模放大倍数Ad没有影响，从而提高电路的共模抑制比。,（1）电路组成,Re的作用：,(2)静态分析,(3)动态分析,交流通路如图,例5.3.2,解:静态工作点,差模电压放大倍数,3.恒流源式差分放大电路,(1)电路组成,(2)静态分析,(3)动态分析,例5.3.3,解:静态工作点,差模电压放大倍数,四、差分放大电路的输入、输出接法,(1)双端输入、双端输出,(2)、双端输入、单端输出,(3)单端输入、双端输出,(4)、单端输入、单端输出,5.3.3 中间级,中间级的主要作用：提供足够大的电压放大倍数。,1.有源负载,2.复合管,输出级的主要作用：提供足够的输出功率以满足负载的需要。,5.3.4 输出级,1.互补对称输出级,2.过载保护电路,5.4 集成运放的典型电路,LM741电路原理图,(1)偏置电路,(2)输入级,(3)中间级,(4)输出级,2.LM741主要技术指标,3.LM741引脚和连接方法,5.4.2 CMOS集成四运放C14573,1.电路原理图,2.主要技术指标,3.引脚和连接方法,5.5 各类集成运放的性能特点,5.6 集成运放使用中的几个具体问题,5.6.3 集成运放的保护,1.输入保护,3.输出端错接保护,2.电源极性错接保护,5.6.2 使用过程中可能出现的异常现象,1.不能调零,调零电位器不起作用,电路接线有误或有虚焊点,负反馈电路存在问题,集成电路内部已损坏,原因,2.漂移现象严重,存在虚焊点,存在自激振荡或电磁干扰,靠近热源,保护二极管受到光照射,调零电位器损坏,集成块本身存在问题,原因,3.产生自激振荡,原因,负反馈过强,未按规定接入校正网络,电路布线不合理,