第12讲 集成运算放大器.ppt

第一节集成电路介绍集成电路对比分立元件电路的特点集成电路体积小、重量轻，元件参数对称功耗小功能强成本低可靠性高第二节通用型集成运算放大器模拟集成电路分类集成运算放大器、集成功率放大器、集成电压比较器、集成乘法器、集成稳压电源、集成振荡器等不同类型。一、定义集成运算放大器是高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的多级直接耦合集成放大器。在发展初期，它主要用于模拟计算机的加、减、乘、除、积分、微分等数学运算电路中，故将“运算放大器”的名称保留至今。二、分类1、按功能分：高精度型、高速型、高压型、高阻型、大功率型、低功耗型等。2、按集成度分：单运放、双运放、四运放。第三节集成运放的主要参数4、差模输入电阻—差模输入时的输入电阻。值越大，对信号源的影响越小，所以越大愈好。5、共模抑制比—与差放的共模抑制比定义相同。一般为（60-70）dB，有的高达180dB。常见集成运放参数讨论：根据下列要求，将应优先考虑使用的集成运放填入空内。已知现有集成运放的类型是：①通用型②高阻型③高速型④低功耗型⑤高压型⑥大功率型⑦高精度型1.作低频放大器，应选用。2.作宽频带放大器，应选用。3.作幅值为1μV以下微弱信号的测量放大器，应选用。4.作内阻为10MΩ信号源的放大器，应选用。5.负载需5A电流驱动的放大器，应选用。6.要求输出电压幅值为±80的放大器，应选用。7.宇航仪器中所用的放大器，应选用。第四节理想运放及三种基本输入方式结论1：输出电压Uo只有高、低两种电平(UoH或UoL)，而U+与U–也不一定相等。当U+U–时，则Uo=UoH；当U+U–时，则Uo=UoL；当U+=U–时，则高、低电平发生转换。结论2：两输入电流均为零。这一结论与工作在线性区时的结论2相同。由于理想运放的rid=∞，输入电流为零。虽然U+可能不等于U–，但是仍有I+=I–=0。按性能指标高阻型：rid高，可高于1012Ω。适用于测量放大器、信号发生器等。高速型：单位增益带宽fT和SR高，一般fT多在10MHZ左右，fT可高达1.7GHz，SR可达几十伏～几百伏/μS。适用于A/D、D/A转换电路、视频放大器。高精度型：具有低失调、低温漂、低噪声、高增益等特点。Aod和KCMR高于100dB。适用于微弱信号的测量与运算、高精度设备。低功耗型：工作电源电压低、静态功耗小，在100～200μW。适用于空间技术、军事科学和工业中的遥感遥测。（高压型、大功率型）特定功能:仪表用放大器、隔离放大器、缓冲放大器等。通常情况下用通用型运放，特殊情况下才用专用型运放。一、理想运放模型：1、输入失调电压=0V2、开环差模电压增益=∞3、输出电阻=0V4、差模输入电阻=∞5、共模抑制比=∞二、理想运放工作在线性区的结论所谓工作在线性区是指集成运放内部电路中全部三极管均工作在放大状态。结论1两个输入端等电位。结论2两个输入端均不取电流“虚短”“虚断”三、理想运放工作在非线性区时的结论在电路中，若集成运放处于开环状态，甚至接入正反馈时，则表明集成运放工作在非线性区。对于理想运放，由于差模增益无穷大，只要同相输入端与反相输入端之间由无穷小的差值电压，输出电压就将达到正的最大值或负的最大值，其电压传输特性如下图。理想运放工作在非线性区时的结论“虚断”的作用是使运放处于平衡状态，减小失调及温度漂移。大小由下式决定四、三种基本输入方式(一)反相输入“虚地”为平衡电阻或温度补偿电阻(二)同相输入(三)差动输入高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学模拟电子技术哈尔滨工程大学退出下页上页首页哈尔滨工程大学高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学高频电子线路退出下页