《模拟电子》课程PPT教学课件：第六章 集成电路运算放大器（6.3）集成电路运算放大器

63集成电路运算放大器 631简单的集成电路运算放大器 632通用型集成电路运算放大器

1 6.3 集成电路运算放大器 6.3.1 简单的集成电路运算放大器 6.3.2 通用型集成电路运算放大器

6.31简单的集成电路运算放大器 集成电路 直接耦合 运算放大器 多级放大电路 差分 电压放人级 松出级 输入级 0 偏置电路 图6.3.1集成电路运算放大器内部组成原理框图 符号: 特点:·电压增益高(差模) A 0 输入电阻大 OME 输出电阻小中2

2 6.3.1 简单的集成电路运算放大器 集成电路 运算放大器 直接耦合 多级放大电路 符号： 特点： •电压增益高（差模） •输入电阻大 •输出电阻小

例题631简单中间放大级复算放大器 差分输入级双 合管共射 读 入单出 R CC 输出级 2级共集 图0 5. , T 反相端J○e 112 T 3.5ko ERna 2 1.9ko 同相端 out 9水Q 0 镜像电流源 输入级偏置 且接耦合 Wrr-10v 镜像电流源 多级放大电路图632单的运算放大器路T的偏置 OME 3

3 读 图 例题 6.3.1 简单的集成电路运算放大器 in out 直接耦合 多级放大电路 差分输入级双 入单出 中间放大级复 合管共射 输出级 2级共集 镜像电流源 输入级偏置 镜像电流源 T5的偏置 + - + + - - - 反相端 同相端

例63.1(1)放大电路的直流分析 已知:当n1=n2=0时,=0;月=100;VBE=07V。 差分输入级 +v Ro Cc +10w ( CCBE8CVE EE REF =ImA R Ic=0.5mA R1 skn CI C2 13.4]kc 193kg CE2≈(Cc-lc2R2)-(-0.7V)=4v TIT 中间放大级 2 T 4 (c-l2R2)-(2lBE) R4 1mA 19]Q R3 C4 tlo+l C3 B5 T 7 R4=1C4 十 Ia +l C B3 CE4=VC4VE4 =3V VCC-IR3R3)-CC - BE Vrr -10v R33 R R44 4

4 例6.3.1（1）放大电路的直流分析 已知：当vi1 = vi2 = 0时，vo = 0 ；  = 100；VBE = 0.7V 。 1mA ( ) 8 CC BE8 EE C7 REF       R V V V I I  差分输入级 0.5mA 2 1 IC1  IC2  IC7  VCE2  (VCC  IC2R2 )  (0.7V)  4V  中间放大级 1mA ( ) (2 ) 4 CC C2 2 BE R3 R4      R V I R V I I CC R3 3 R4 4 CC R3 3 CC R2 2 BE CE4 C4 E4 ( ) ( ) ( 2 ) 3V V I R I R V I R V I R V V V V            R3 C4 C3 B5 I  I  I  I ( ) R4 C4 C3 B3 I  I  I  I

例63.1(1)放大电路的直流分析 已知:当v=n2=0时,n=0;月= =100 BE=0.7V +ee +10v 尽253 ●输出级 CCC-IR3R3)-VBES-VBE6-0 E5 ImA 5.k 3 R5 0-V-(-V 5 E5 ≈ R7一 =0.96mA R T 135kq 0-(-VE) E6 = 5MA R R6 1.9kq 9水 直流电平移动 r 0 B5 BE5 R5 BE6 VDs-2D B 5 BE Ico Rs EE 10v

5 例6.3.1（1）放大电路的直流分析 已知：当vi1 = vi2 = 0时，vo = 0 ；  = 100；VBE = 0.7V 。 1mA ( ) 0 5 CC R3 3 BE5 BE6 E5       R V I R V V I  输出级 5mA 0 ( ) 6 EE E6     R V I 0.96mA 0 ( ) 7 D EE E5 C9 R7        R V V I I I 直流电平移动 Vo = VB5-VBE5 -VR5 -VBE6 = VB5-2VBE– IC9R5

例6,3,1(2)放大电路的输入、输出电阻 bel= re2=5.45kQ2, rbe3 =262ke2, rbe4=rbes=2.8kQ2, rbe=725Q2 =200k2 6=100 +wee+10w Rd=2re1=10.9k92 aIko Rc=0.5lrbe+(1+6)2re7]=20M 3 Q Rn1=R2=14.3kg 5 R2=199Mg T 3.5ko rbe3+(1+ BIrbe4+(1+ BR4I 'RnR Ro2=R2=5.1ks 1.9kn Ra2=0.41kQ 5 +r +rce9/(R5+ be T,dRs +B6 D =N6 1+B R3=10.6M9 EE-l0V Thes+(1+ Rs +rces/[/be6+(1+ BRe

6 例6.3.1 （2）放大电路的输入、输出电阻 rbe1= rbe2=5.45k，rbe3 =262k ，rbe4= rbe5=2.8k，rbe6=725 rce =200k  =100 Rid= Ric = Ro2= Ri2 =19.9M Ro1= = rbe3 + (1+ )[rbe4 +(1+ )R4 ] Ri3 =10.6M Ro3  0.41k 7 6 5 3 6 ce9 5 6 1 1 r R r r R R         //( ) // be be 2rbe1 =10.9k 0.5[rbe1 +(1+ )2rce7 ] =20M R2=14.3k R3=5.1k = rbe5 + (1+ ){R5 + rce9 // [rbe6 +(1+ )R6 ]}

例631(3)放大电路的总增益 ⅴD·av2 A V3 i1 D2 c2 4 A VD -c2=2vn 2 VT2 +vee+10v R2强 B(R2∥R12)βR2=129 2 2 be e T 5 R12=199Mg>>R2 IB3ib3+(1+B3)ib3B,R3//Ri3 V2 R b3(/be3+(1+B)lrbe4 +(+B)R4I boko 3B4R3 2.6 12 T"0 R3=10.6Mg2 3 ≈ A=-335 2 VEE-I0V

7 例6.3.1 （3）放大电路的总增益 VD V2 V3 c4 o c2 c4 i1 i2 c2 V A A A v v v v v v v A        = 129 ( // ) = be 2 be 2 i2  2r R 2r  R R  Ri2 =19.9M >> R2 VT2 i2 c2 i1 i2 c2 VD 2 1 = A 2v v v v v A      { ( )[ ( ) ]} [ ( ) ] // be3 be4 4 3 i3 V2 i r 1 r 1 R i 1 i R R A b3 3 b3 3 b3 4              2.6 i2 3     R  3 4R AV  335 AV 3  1 Ri3 =10.6M

差分放大输入级通用型集成电路运2个二极管 共集一共基组合 双入一单出 倘近暗高 中间级 甲乙类功放 tvcc T13 +15v T12 A TE T1d dT19 R T 39KO 0o IrEF O T21 互补对称功放 T Q 16 T20 T 24 R T10 Til T23 50KQ R R7 R: R4 相 IKo lKQ 3KO 50g 15 Ev 中间放大级 前置放大 圈63复合管一共射}(a)h共集缓冲

8 6.3.2 通用型集成电路运算放大器 读 图 差分放大输入级 共集－共基组合 双入－单出 中间放大级 复合管－共射 互 补 对 称 功 放 互 补 对 称 功 放 前置放大 共集缓冲 2个二极管 甲乙类功放 + + + + - 相 位 - - -

镜像电流源百尸电流源B运算+镜像电流源A 稳定工作点? 有源负载级 憝大偏置 T15导通 Cc 7+l5V T T 14 R9 d T19 T 0.5V 微电流源 静态偏置|9R IREF > 21 omax T T16 T20 T T24 T Til T yoko R IR: R IKQ IKoy 50o 3K2 VEE 限流保护 带缓冲级的比例电流源 T 159121 图6:调零、有源负载? 原理电寄

9 读 图 6.3.2 通用型集成电路运算放大镜器像电流源A 静态偏置 电流源B 有源负载 微电流源 静态偏置 镜像电流源 稳定工作点？ T 带缓冲级的比例电流源 调零、有源负载？ 限流保护 T15 ,T21 io  Iomax vR9  0.5V T15导通

LM741集成运放的简化电路 入级 伫近暗高 中间级 铪出级 tvcc T13 +15v T A TE T14 d T19 T R R 259 T 39K2 TIE R10 30PF R T 50g IrEF T21 T T20 T Te T了 T22 T24 R - TI Ti1 T23 50KO R R7 R R 1KQ1KQ R 3K2 50g -VEE 15y 图63.3141型集成运算放大器(a)原理电略

10 LM741集成运放的简化电路