西安电子科技大学：《模拟电子线路》课程教学资源（PPT课件讲稿）第6章 集成运算放大器原理及其应用

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529 第 6 章 集成运算放大器 原理及其应用 退出

目录 6.1概述 531 62直流信号的放大 35 6.3差分放大器∴54 64集成运算放大器典型电路介绍 612 6.5集成运算放大器的性能参数和模型∴620 6.6理想运放及其基本组态∴629 6.7集成运算放大器的应用…644 6.8实际集成运放电路的误差分析∴705 69在系统可编程模拟器件 IsppAC 714 610单电源供电运放电路 729 6.1电流模式运算放大器 733 6.12集成跨导放大器∴…751 613模拟乘法器 7

530 6.1 概述 …………………………………………………………………531 目 录 6.4 集成运算放大器典型电路介绍 ……………………………………612 6.5 集成运算放大器的性能参数和模型 ………………………………620 6.7 集成运算放大器的应用 ……………………………………………644 6.8 实际集成运放电路的误差分析 ……………………………………705 6.6 理想运放及其基本组态 ……………………………………………629 6.9 在系统可编程模拟器件ispPAC …………………………………714 6.10 单电源供电运放电路 ……………………………………………729 6.11 电流模式运算放大器 ……………………………………………733 6.12 集成跨导放大器 ……………………………………………………751 退出 6.13 模拟乘法器 …………………………………………………………757 6.2 直流信号的放大 ……………………………………………………535 6.3 差分放大器 …………………………………………………………542

退出 6.1概述 、集成电路( Integrated circu简称IC) 采用半导体制造工艺,将大量的晶体管、电阻、电容 等电路元件及其电路连线制作在一小块硅单晶上,形 成具有特定电路功能的单元电路。 二、摩尔定律 未来10年中芯片上的晶体管数将每18个月翻一番。 (1965年) 芯片上的晶体管数量每两年将翻一番(1975年)。 返回 532 BACKNEXT

532 一、集成电路（Integrated Circuit简称IC） 采用半导体制造工艺，将大量的晶体管、电阻、电容 等电路元件及其电路连线制作在一小块硅单晶上，形 成具有特定电路功能的单元电路。 二、摩尔定律 未来10年中芯片上的晶体管数将每18个月翻一番。 （1965年） 芯片上的晶体管数量每两年将翻一番 （1975年）。 退出 6.1 概述 返回

退出 6.1概述 集成运算放大器是一种高增益的直流放大器, 其最初功能是用于模拟量运算, ●通用型集成运算放大器和专用型集成运算放大器 ●电压模电路和电流模电路 返回 533 BACKNEXT

533 退出 6.1 概述 集成运算放大器是一种高增益的直流放大器， ⚫ 其最初功能是用于模拟量运算， ⚫ 通用型集成运算放大器和专用型集成运算放大器 ⚫ 电压模电路和电流模电路 返回

退出 6.1概述 、集成电路的特点(同分立器件电路相比) 1.集成电路中电阻、电容等无源器件不能象分立 元件电路那样任意选用 集成电路中电阻阻值偏大将占用硅片较大的面积,不利于集成 集成电路中的电容是利用PN结的结电容或用二氧化硅层作为电介 质做成的,不适宜制造几十皮法以上的电容器,所以集成运放电 路多采用直接耦合的形式 返回 534 BACKNEXT

534 三、集成电路的特点（同分立器件电路相比） 1.集成电路中电阻、电容等无源器件不能象分立 元件电路那样任意选用 集成电路中电阻阻值偏大将占用硅片较大的面积，不利于集成； 集成电路中的电容是利用PN结的结电容或用二氧化硅层作为电介 质做成的，不适宜制造几十皮法以上的电容器，所以集成运放电 路多采用直接耦合的形式。 退出 6.1 概述 返回

退出 6.1概述 2.两者的设计思想正好相反 分立元件电路:尽量少用晶体管,以降低成本; 集成电路:则尽量减少电阻、电容等无源器件,用晶体管等 有源器件所取代。 3.同一集成电路中的元件参数一致性和温度均 性较好,很容易制造对称性较高的电路 返回 535 BACKNEXT

535 2.两者的设计思想正好相反 3.同一集成电路中的元件参数一致性和温度均一 性较 好，很容易制造对称性较高的电路 分立元件电路：尽量少用晶体管，以降低成本； 集成电路：则尽量减少电阻、电容等无源器件，用晶体管等 有源器件所取代。 退出 6.1 概述 返回

62直流信号的放大 621级与级之间的直流工作状态互相影响 622零点漂移 623抑制零点漂移的方法 返回 536 BACKNEXT

536 6.2 直流信号的放大 6.2.1 级与级之间的直流工作状态互相影响 6.2.2 零点漂移 返回 退出 6.2.3 抑制零点漂移的方法

退出 62直流信号的放大 引子:为什么引入差分放大器? 1.直流信号的放大 在无线电通信和其他领域中,常常需要对变化十分缓慢的 信号进行放大。 例如生物电的放大,或某些自动控 制中的控制信号。 把这种变化十分缓慢的信号(频率很低,几乎为零,但不能 认为频率等于零)称为直流信号 直流信号不同于直流电。 直流放大器是放大直流信号的一种放大器(当然也可以放大 交流信号)。 537 返回 BACKNEXT

537 6.2 直流信号的放大 引子：为什么引入差分放大器？ 1. 直流信号的放大 在无线电通信和其他领域中，常常需要对变化十分缓慢的 信号进行放大。 例如生物电的放大，或某些自动控 制中的控制信号。 把这种变化十分缓慢的信号（频率很低，几乎为零，但不能 认为频率等于零）称为直流信号。 直流放大器是放大直流信号的一种放大器（当然也可以放大 交流信号）。 直流信号不同于直流电。 退出 返回

退出 62,级与级之间的直流工作状态互相影响 2.直流放大器面临的问题 电容耦合放大器无法放大直流信号,耦合电容很难传送缓 变信号。 直流放大器常常采用直接耦合方式。 两个问题: (1)级与级之间的直流工作状态互相影响 (2)零点漂移 538 返回 BACKNEXT

538 2. 直流放大器面临的问题 电容耦合放大器无法放大直流信号，耦合电容很难传送缓 变信号。 直流放大器常常采用直接耦合方式。 两个问题： （1）级与级之间的直流工作状态互相影响 （2）零点漂移 退出 6.2.1 级与级之间的直流工作状态互相影响 返回

退出 621级与级之间的直流工作状态互相影响 (1)级与级之间的直流工作状态互相影响 OI CEQ 02 R Re R 调整某一级工作状态就会导致其他 3 R 各级工作状态的改变。这一点对直 VT.,KV 接耦合放大器的设计和调整带来很 多不便。 R 539 返回 BACKNEXT

539 （1）级与级之间的直流工作状态互相影响 调整某一级工作状态就会导致其他 各级工作状态的改变。这一点对直 接耦合放大器的设计和调整带来很 多不便。 Rb1 CQ1 I 、UCEQ1 B2 I CQ2 I 、UCEQ2 退出 6.2.1 级与级之间的直流工作状态互相影响 返回