第二章 集成运算放大器 电子器件和 与电子电路基础的课件.pptVIP

T1 T2 四、运放输出级――互补对称输出电路 集成运放的输出要求 ? 输出电阻小 ? 最大不失真输出电压尽可能大 ? 输出级的输入电阻又必须大 1．运放输出级的基本电路 静态(vi＞0)时，T１、T２管均截止，vO＝0 乙类放大：导通角为θ=π 甲类放大：导通角为θ=2π 甲乙类放大：导通角介于π和2π之间 正半周(vi＞0)时，T１管导通，T２管截止，+VCC→T1→RL→GND 负半周(vi＞0)时，T1管截止，T2管导通， GND→RL→T2→-VCC T1 T2 最大输出电压 最大输出电压为VCC－VCES。当电源电压为±15V时，最大不失真输出电压幅度一般为±(12～14)V。 输入电阻较高 交越失真 在输入信号小于三极管的开启电压时，T１与T２管均截止，产生交越失真。 2．甲乙类互补对称输出电路 静态T1、T2处于微导通状态，VOQ＝0。当输入正弦波时，由于二极管的动态电阻很小，所以vb1≈vb2≈vi。 利用二极管提供静态偏置 利用恒压电路提供静态偏置 选择合适的R1、R2阻值，使VCE3 ≈ 1.4V。 3.2.3 集成运放的特性和主要性能指标 集成运放线性放大区所对应的输入信号范围很小。 一、 集成运放的电压传输特性和三项基本参数 例如设Aod=105， 、 为±10V， 则±Vim＝±10/105 ＝±10-4V ＝±0.1mV 实际运放的传输特性曲线不通过坐标原点，称为输出失调。为了弥补输出失调电压，通常在运放输入级电路中设置了调零端。 在理想条件下集成运放的电压传输特性曲线通过坐标原点。运放的电压既可以用增量(或交流量)表示，也可以用瞬时量表示。 （1）开环差模电压放大倍数Aod 如CF741的Rid≈1MΩ，高阻型运放的Rid 可达104MΩ以上。 Aod一般为104～106(即80～120dB)。在手册中Aod常以V/mV作单位， 如100V/mV即为105。 （2）差模输入电阻Rid （3）输出电阻Ro 集成运放的R。通常为100Ω至1kΩ之间。 二、集成运放的失调参数 集成运放在vId=0时的输出电压称作输出失调电压，记作VOO。 （1）输入失调电压VIO 为了使输出电压回到零，需在输入端加上反向补偿电压，该补偿电压称为输入失调电压。 （2）输入失调电压漂移dVIO/dT 输入失调电压的温度系数，反映输入失调电压随温度而变化的程度。 （3）输入失调电流 IIO 反映集成运放输入端输入电流的不平衡程度。 偏置电流 输入失调电流 （4）输入失调电流温漂dIIO/dT 反映输入失调电流IIO随温度而变化的程度。 分析输出失调模型 (1) 应选择R1＝R2。R１、R2 称为输入平衡电阻。 (2) R１和R2越小，则IIO对VOO的影响也越少。因此，在实际使用时，要求运放两个输入端的外接平衡电阻相等且较小。 (3) 即使运放输入端短路，输出电压也已进入饱和状态(假定Aod=104，VIO为1.5mV，则VOO已达15V)。因此，集成运放在用作线性放大时必须接成闭环方式。 三、集成运放的共模参数 （1）共模抑制比KCMR 集成运放的共模抑制比一般在60dB以上，性能较好的运放在100dB以上。 （2）最大共模输入电压 VIcmax 当共模输入电压超出VIcmax时，将影响运放电路中相关晶体管的工作状态。运放失去正常的差模放大能力。 （3）共模输入电阻Ric 四、集成运放的时域和频域参数 （1）-3dB带宽 f H BW＝f H－f L＝f H 通用型运放的带宽fH仅为几赫兹至几十赫兹。 （2）单位增益带宽 f c 指运放差模开环电压增益Aod下降至0dB 时的频率。 （3）转换速率SR（也称压摆率） 是衡量运放在大幅度信号作用下工作速度的参数。 （4）全功率带宽 f p 表示当运放输出较大幅度电压时，为保证输出波形不产生因SR为有限值而引起的波形失真，运放所能工作的最高频率。 3.2.4 集成运放应用时应考虑的几个问题 运放类型： ① 通用型：其性能指标适合于一般性使用，产品量大面广。 ② 低功耗型：静态功耗在1mw左右，可用于便携设备。 ③ 高精度型：失调电压温漂在1μV以下。 ④ 高速型：转换速率在10V/μs左右。 ⑤ 高阻型：输入电阻在1012Ω左右。 ⑥ 宽带型：单位增益带宽在10MHz左右。 ⑦ 高压型：允许供电电压在±30V以上。 ⑧ 功率型：允许的供电电压较高可输出电流较大。 选择集成运放时注意的问