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第六章 集成运算放大电路 在半导体制造工艺的基础上，将整个电路中的元器件制作在一块硅基片上，构成特定功能的电子电路，称为集成电路。 集成电路按其功能来分，有模拟集成电路和数字集成电路。模拟集成电路的种类繁多，其中集成运算放大器（简称集成运放）是应用极为广泛的一种。本章首先讨论组成集成运放的基本单元电路及集成运放的主要指标参数，着重简介集成运放的基本应用电路。 要求： 1.了解电流源的构成、恒流特性及其在放大电路中的作用。 2.正确理解直接耦合放大电路中零点漂移（简称零漂）产生的原因，以及零漂指标的定义方法。 3.熟练掌握差模信号、共模信号、差模增益、共模增益和共模抑制比的基本概念。 4.熟练掌握差分放大电路的组成、工作原理以及抑制零点漂移的原理。 利用深度负反馈条件下“虚短”和“虚断”的概念，分析基本运算电路 掌握集成运放在实际电路中的应用方法 熟悉各种基本电路的特点及实现方法 重点： 差模信号、共模信号、共模增益和共模抑制比的基本概念。 差分放大电路的组成、工作原理。 差分放大电路的静态、动态分析、计算。 “虚短”和“虚断”的概念。 难点： 灵活应用“虚短”和“虚断”的概念分析基本运算电路。 集成运放在实际电路中的应用方法 四、集成运放的特点 增益高、输入电阻大、输出电阻小，零输入时零输出。 内部单元电路主要采用直接耦合的差分放大器。 高阻值电阻采用有源器件。 用于加、减、乘、除、积分等模拟数学运算电路，组成各种比较器、振荡器、有源滤波器、采样保持器等。 五、集成运算放大器的构成 输入级： 一般由恒流源的差分放大器组成。 特点：低的零点漂移 高共模抑制能力 高输入阻抗 高差模放大倍数 低静态电流 中间级： 整个电路的主放大器电路的调理，提供电压增益，一般由一级到多级直接耦合放大器组成。 偏置电路： 设置运放各级静态工作点，常采用电流源电路。 输出级： 常采用互补对称输出电路，以提高集成运放的负载能力。 特点： 电压线性范围宽 输出电阻小 非线性失真小 §6.2 集成运放的电流源电路 电流源电路：提供恒定电流的电路。 作用：有源负载、恒流偏置、基准电流等 电流源电路的要求： I0对应用环境变化不敏感 I0对负载信号和电压变化不敏感 §6.2.1 基本恒流源电路 比例电流源的输出电阻 威尔逊电流源电路 多路电流源电路 §6.3 直接耦合多级放大电路的零点漂移 为了获得足够高的增益或满足输入电阻、输出电阻的特殊要求，实用的放大电路通常由几级基本放大单元级联而成，构成多级放大电路。各级之间的连接方式称为耦合方式。常用的耦合方式有阻容耦合、变压器耦合、直接耦合三种。 直接耦合多级放大电路的特点 零点漂移 ： 如果将直接耦合放大电路的输入端短路，其输出端应有一固定的直流电压，即静态输出电压。但实际上输出电压将随着时间的推移，偏离初始值而缓慢地随机波动，这种现象称为零点漂移，简称零漂。零漂实际上就是静态工作点的漂移。 零漂产生的主要原因 （1）温度的变化。 温度的变化最终都将导致BJT的集电极电流IC的变化，从而使静态工作点发生变化，使输出产生漂移。因此，零漂有时也称为温漂。 （2）电源电压波动。 电源电压的波动，也将引起静态工作点的波动，而产生零点漂移。 分析零点漂移应注意的几个问题 （1）只有在直接耦合放大电路中，前级的零点漂移才能被逐级放大，并最终传送出。 （2）第一级的漂移影响最大，对放大电路的总漂移起着决定性作用。 （3）当漂移电压的大小可以与有效信号电压相比时，将“淹没”有效信号。严重时甚至使后级放大电路进入饱和或截止状态，而无法正常工作。 抑制零点漂移一般措施 （1）用非线性元件进行温度补偿； （2）采用调制解调方式。如“斩波稳零放大器”； （3）采用差分式放大电路。 §6.4 差动放大电路 基本概念 一、差模信号和共模信号的概念： 二、差动放大电路的结构 2.差动放大电路一般有两个输入端： 双端输入--从两输入端同时加信号。 单端输入--仅从一个输入端对地加信号。 6.4.2 差动放大电路对差模信号的放大作用 双端输入/双端输出的差动放大电路： 差动放大电路对共模信号的抑制作用 双端输出 双端输出时，电路完全对称的理想情况下，由于共模增益Aoc = 0 ，所以KCMR = ?。 单端输入差动放大电路 6.4.2 差动放大器动态参数计算总结 与单、双端输入无关,只与输出方式有关: 差分式放大电路几种接法的性能指标比较 6.4.3 具有恒流源的差动电路 6.5 集成运算放大器的开环电压传输特性 传输特性就是放大电路输出电流（