山东第一医科大学：《医学影像电子学》课程教学课件（打印版）第三章 集成运算放大器

医学影像电子学 第三章 集成运算放大器 3.1 差动放大电路 3.2 集成运算放大器中的单元电路 3.3集成运放简介 3.4集成运算放大器中的主要参数 3.5特殊集成运算放大器

医学影像电子学公公公公公公公 什么是集成运算放大器？ 集成运算放大器——高增益的直接耦合的集成 的多级放大器。 集成电路的工艺特点： (1)元器件具有良好的一致性和同向偏差，因而特别有利于实现 需要对称结构的电路。 (2)集成电路的芯片面积小，集成度高，所以功耗很小，在毫瓦 以下。 (3)不易制造大电阻。需要大电阻时，往往使用有源负载 (4)只能制作几十pF以下的小电容。因此，集成放大器都采用直 接耦合方式。如需大电容，只有外接。 (5)不能制造电感，如需电感，也只能外接

医学影像肆学电路的特殊问题零点漂移 零漂现象 输入u,=0时， ，输出有缓慢 变化的电压产生。 产生零漂的原因： 由温度变化引起的。当温度变 Re 化使第一级放大器的静态工作 点发生微小变化时，这种变化 量会被后面的电路逐级放大， 最终在输出端产生较大的电压 漂移。因而零点漂移也叫温漂。 EE 零漂的衡量方法： 将输出漂移电压按电压增益折算到输 入端计算

医影像电子学 假设A,=100, A2=100 A.=10000 若输出有1V的漂移 T 电压。 则等效输入有100 0 EE uV的漂移电压 等效100uV 漂移 3.减小零漂的措施 第一级是关键 用非线性元件进行温度补偿 采用差动放大电路

医学影像电子学公△△△公 3.1差动放大电路 一.结构：对称性结构 Q+Vcc 即：B=B2=B UBEI-UBE2-UBE Tbel=be2=be RCI=RC2=RC RpI=Rp2=Rb

医学影像电子学 ,儿个基本概念 1.差动放大电路一般有两个输入端 双端输入一从两输入端同时加信号。 单端输入一仅从一个输入端对地加信号。 +'cc 2.差动放大电路可 以有两个输出端。 R 双端输出—从C1 和C2输出。 单端输出一从C 或C2对地输出 2014-10-30

医学影像电子学公公△ 3.差模信号与共模信号 差模信号：la=1一2 9+'cc 共模信号：4c= 2%,+4) 差模电压增益：A。=“a Uid 共模电压增益：Ac=cm回 总输出电压： lo=lod +uoc Aud lid Auelic 4.共模抑制比 Aud

医学影像电登动放大电路的基本工作原理☒ 1.静态工作点的计算： 9+'cc 1=42=0 忽略，.有：U1=U2OV Ine--0.7V-(Vrr) R。 R Ic Icz=Ic=2Ike UCEI =UCE2 Vec -IcRc-(-0.7) IB1=I81= Uo=UcI-Uc2 =0 B

医学影像电子学公△△△公 2抑制零漂的原理： 9+Vcc 当1=42=0时， UCI=Uc2 R U。=Uc1-Uc2=0 当温度变化时： 设T个→ia1个，i2个→41↓，u2v →u=u-4c2=0

医学影像电子学公公公公 3.电路的动态分析 (1)加入差模信号 41F-412=4a/月 41c=0。 若个，42↓ →i61↑，io2↓ →it,i2↓ →Re不变UE不变 所以，R对差模 信号相当于短路