南航考研模拟电子线路模电第四章03.pptVIP

4.3 双极型集成运算放大器 4.3.1 集成运算放大器的基本组成 4.3.2 典型集成运算放大器电路分析 4.3.1 集成运算放大器的基本组成 按照集成运放的性能指标与用途: 通用型、宽带型、低漂移型、高速型、高输入阻抗型、高精度型、低功耗型、高压型、程控型、大功率型等。 按照组成集成运放的电路类型: 双极型（BJT）、JFET型、MOS型和混合型， MOS型: NMOS、PMOS、CMOS 混合型: BJT与JFET管混合（BiFET）、BJT与MOS管混合（BiCMOS）等。 4.3.2 典型集成运算放大器电路分析 1.偏置电路 2.输入级 3.中间级 4.输出级 4.4 场效应管集成运算放大器 4.4.1 JFET集成运算放大器 4.4.2 CMOS集成运算放大器 4.4.1 JFET集成运算放大器 ①输入级：由P沟道JFET管 、 构成了恒流源偏置的双端输入－双端输出式差动放大电路。 ②中间级：输入级的输出信号送入由 、 组成的双端输入－单端输出式差动放大电路进一步放大电压，该级差放电路也是恒流源偏置的。 ③输出级：由 组成的射极跟随器来驱动NPN管 及PNP型复合管构成的准互补对称输出电路。 ④保护电路：由 、R及 构成输出电流保护环节，可允许输出端长期处于对地短路状态，R为短路电流采样电阻。 P沟道JFET管、与外接电位器构成两个恒流源。 LF356运放采用内部频率补偿。因各级偏置电流都较大，故增益带宽积、转换速率都较大，适合作宽带和高速放大。 4.4.2 CMOS集成运算放大器 ① 偏置电路：由T5、T6、T8组成比例恒流源（比例系数由器件结构决定），外接电阻R用以设置参考工作电流。 ② 输入级：由T1～T4组成有源负载的差动输入级。 ③ 输出级：由NMOS管T7组成共源放大器，PMOS管T8为它的有源负载。 MC14573具有电路结构简单、功耗低、输入阻抗高、温度特性好的优点。 4.5 集成运算放大器的主要技术参数 1.输入失调电压 失调电压: 在室温(约27℃)及标准电源电压下，输入电压为零时，为了使集成运放的输出电压为零，在输入端加的补偿电压。 值愈大，说明电路的对称程度愈差。 2.输入偏置电流和输入失调电流 输入偏置电流:两个输入偏置电流的平均值: 输入失调电流:集成运放输出电压为零时，两个输入端静态电流之差: 3.温度漂移 放大器的温度漂移:输入失调电压和输入失调电流随温度漂移的大小。 (1)输入失调电压温漂 在规定温度范围内 的温度系数,也是衡量电路温漂的重要指标。 (2)输入失调电流温漂 在规定温度范围内 的温度系数，也是对放大器电流漂移的量度。 4.最大差模输入电压 集成运放正常工作时，反相和同相输入端之间所能施加的最大差模电压值。 5.最大共模输入电压 运放所能承受的最大共模输入电压。 6.转换速率 转换速率: 放大器在闭环状态下，输入信号为阶跃信号或突变信号时，放大器输出电压对时间的最大变化速率，即： 8.开环带宽和单位增益带宽 : 在正弦小信号激励下，集成运放的开环差模电压增益值从直流增益值下降3dB时所对应的输入信号频率。 : 集成运放在开环差模电压增益下降到0时所对应的输入信号频率。 9.电源电压抑制比 集成运放工作在线性区时，输入失调电压随电源电压的变化率: 4.6 理想集成运算放大器 1.理想集成运放的技术参数 理想集成运放: 具有理想技术参数指标的集成运算放大器。 这些理想的技术参数如下： (1)开环差模电压放大倍数 (2)差模输入电阻 (3)输出电阻 (4)共模抑制比 (5)输入失调电压 、失调电流 以及它们的温漂均为零； (6)输入偏置电流 2.理想集成运放工作在线性区时的特点 集成运放的工作状态可分为两种情况： 工作在线性区、工作在非线性区。 当集成运放工作在线性区时： 理想集成运放工作在线性区时有两个重要的特点： (1)理想集成运放的差模输入电压等于零 虚短：集成运放同相输入端与反相输入端两点间的电压差等于零，好像这两点是短路一样。但实际上这两点并未真正被短路，只是表面上其电性能等效为短路。 (2)理想集成运放的输入电流等于零 虚断：集成运放的同相输入端和反相输入端的电流都等于零，好像这两点间被断开。 3.理想集成运放工作在非线性区时的特点 理想运放工作在非线性区时，有以下两个重要的特点。 (1)理想运放的输出电压只有两种可能状态： 当 时运放的正向最大输出电压 当