【正文】 獲得不同的 Io輸出。 缺點： 輸入失調(diào)電壓較大。如：國產(chǎn)的 4E325； 國外的 AD508L。最 突出的特點是 采用了高反壓的橫向管，使得最大差模輸入電壓 UdM 可達 ?30V。 如：國產(chǎn)的 F005G2 F741，國外的 ?A74 AD741等。? 輸入阻抗低，約為 50k?到 300k?；? 失調(diào)電流，約為 100nA；? 最大差模輸入電壓低，不超過 7V；? 差模輸入電壓范圍也較小，常為 ?10V；? 電壓增益不高，約為 30到 100倍。例如：輸入失調(diào)及其漂移、輸入阻抗、共模抑制比、最大差模輸入電壓和共模輸入電壓范圍等。注意： 上述討論中均假設(shè)差分對管處于同樣溫度環(huán)境中。 引起 Ios的原因是：為使這些偏差等于零，差分對管的基極注入電流將發(fā)生偏差。Date 11集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院計算可得，差動放大器的 輸入失調(diào)電壓 Uos為：上式的三項分別對應(yīng)于上述 三項因素 ，一般情況下，時 VT VT2的 UBE之差 很小，可忽略。Date 10集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院圖 115 分析差動放大器 失調(diào)電壓的示意圖 引起差動放大器輸出電壓不平衡的因素有三個 : 對差動放大器，當差動輸出電壓為零時，應(yīng)有① VT VT2的 UBE相同時，它們的射極電流不相等。 顯然， 放大器電壓增益是與其工作電流成正比。 ? 集成運放是目前模擬集成電路中發(fā)展最快、品種最多、 應(yīng)用最廣泛一種模擬集成電子器件。第 1章 集成運放的基礎(chǔ)知識 集成運放的基本組成電路 集成運放的基本構(gòu)成和表示符號 集成運放的主要參數(shù)和分類 集成運放的等效模型 實際運放與理想運放的誤差 運放電路的穩(wěn)定性及其判斷 集成運放的相位補償技術(shù)Date 1集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院運放電路是各種電子電路中最基本的組成部分。 ? 集成運放配上不同的外圍器件，可構(gòu)成功能和特性完全不同各種的集成運放電路，簡稱 運放電路。 Date 8集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院(2)共模輸入信號時圖 114 共模輸入的差動放大器當差動輸出時， 共模抑制比 （即差動放大器差模增益與共模增益之比）表示式為Date 9集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院 多數(shù)集成運放的輸入級都采用差動放大器形式。是由于 VT VT2的反向飽和電流Is Is2不匹配的結(jié)果。稱為差分對管本身的輸入失調(diào)電壓表示： 忽略電阻溫度系數(shù)差值時， Uos的溫漂主要決定于 的溫漂。① 晶體管的 ?不對稱，使基極注入電流產(chǎn)生偏差；② 集電極負載電阻不對稱，引起輸出電壓偏差。 實際應(yīng)用時， 因電路中有些元件功耗較大，芯片存在溫度梯度，故輸入差分對管溫度環(huán)境可能有差別，它 將使差動放大級輸入失調(diào)增加。輸入級的改進便成為各代集成運放的重要標志。缺點是：Date 16集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院(2) 共集－共基差動放大器圖 116 共集－共基 差動放大器由兩級差動放大電路組成第 1級 由高 ?的 NPN管 VTVT2接成共集組態(tài)差動放大電路， VT VT4為其發(fā)射極負載。特點：? 因輸入為共集電路，所以 提高了輸入阻抗；? VT VT4為共基電路，由于輸出阻抗高，因此可用大負載以 提高電壓增益。Date 18集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院(3) 超 ?管差動放大電路圖 117 超 β管差動放大電路?用 ? =2022? 10000超 ?管作差動放大電路，使差動輸入級的基極偏置電流減小一個數(shù)量級， 這是集成運放在低漂移性能上重大突破。Date 19集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院(4) 場效應(yīng)管差動放大電路圖 118 場效應(yīng)管差動放大電路 因場效應(yīng)管的柵極電流比三極管的基極電流小三、四個數(shù)量級，因此在需要高輸入阻抗和低偏置電流等的情況下，常采用場效應(yīng)管作差動輸入級。 Date 20集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院 恒流源電路 在集成運放中，廣泛采用恒流源電路，作為各級電路的恒流偏置和有源負載。Date 23集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院 3. 多路輸出的恒流源圖 1112 多路輸出的恒流源 當 VT VT 、 In等各電流近似相等。常由 VT4集電極輸出， rCE4作為差動放大器的負載，由于 rCE4很高，所以差動放大器增益也很高。? 而輸出端的交流電壓 u2只比輸入端的交流電壓 u1減小很少，即 u2 ≈ u1。Date 29集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院 互補推挽輸出電路?對集成運放輸出級的 要求是：① 具有很低的輸出電阻和較高的輸入電阻；② 具有一定的輸出功率；③ 具有盡可能高的效率；④ 具有過流和過壓保護措施等。缺點： 在輸出信號 uo的波形中帶有交越失真。? 對于高性能、高精度等特殊集成運放，還要增加有關(guān)部分的單元電路。? 輸入級的 保護電路也是不可缺少的。Date 37集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院4. 偏置電路? 其作用是給各級電路提供所需的電源電壓。? 有些集成運放中還設(shè)有過熱保護等。Date 39集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院(1) ?A741集成運放內(nèi)部電路圖Date 40集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院三極管 VT1? VT7和電阻 R1? R3組成 輸入級 。Date 41集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院VT1 VT17 和它的有源負載 VT13組成中間放大級 。? VT1 VT2 R R10組成過載保護電路。 (1)14573集成運放的簡化電路 Date 46集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院輸入級由差分電路組成偏置電路輸出級Date 47集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院優(yōu)點 ：放大能力很強。～ 177。 uou?u+ +? +A+?u?u+uoDate 51集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院(3) 說明? 集成運放輸入端、輸出端、電源端在電路符號上標示的位置比較固定，而調(diào)零端、相位補償端則不同，可在兩斜邊的任意位置標出。Date 52集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院圖 127 BG305用作反相放大器 時 的 實際 接 線圖Date 53集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院 集成運放的主要參數(shù)和分類 集成運放的主要直流參數(shù) 集成運放的主要交流參數(shù) 集成運放的分類Date 54集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院 集成運放的主要直流參數(shù)1. 輸入失調(diào)電壓 Uos? 為了使集成運放在零輸入時達到零輸出，需在其輸入端加一個直流補償電壓，這個直流補償電壓的大小即為 輸入失調(diào)電壓， 兩者的方向相反。? 一般集成運放輸入失調(diào)電壓的溫度系數(shù)約為10~20?V/℃ ； 而高精度、低漂移集成運放的溫度系數(shù)在 1?V/℃ 以下。一般來說，偏置電流越大，其輸入失調(diào)電流也越大。? 手冊中的參數(shù)一般是指在標準電源電壓值以及零共模輸入電壓下的測試值。 集成運放手冊中給出的參數(shù)值均指直流（或低頻）時的 CMRR。 需說明的是，對于有些集成運放， 其正負電源電壓抑制比并不相同， 使用時應(yīng)注意。? 目前大多數(shù)集成運放正、負電壓擺幅均大于 10V。1. 開環(huán)帶寬 BW? 集成運放的開環(huán)電壓增益 下降 3dB(或直流增益的 )時所對應(yīng)的信號頻率稱為開環(huán)帶寬。Date 64集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院? 注意：3. 轉(zhuǎn)換速率 (或電壓擺率 )SR? 這兩個頻率參數(shù)均指集成運放 小信號工作時 頻率特性。?見下圖（圖 131）。? 普通運放 轉(zhuǎn)換速率約為1V/?s以下。? 可用下述近似公式估計 SR與 BWP之間的關(guān)系：Date 67集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院圖 132 建立時間 ts的定義5. 建立時間 tS? 集成運放閉環(huán)增益為 1倍時，在一定的負載條件下當輸入階躍大信號后，集成運放輸出電壓達到某一特定值的范圍時所需的時間 tS稱為 建立時間 (見右圖 )。Date 68集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院6. 等效輸入噪聲電壓? 一般 運放參數(shù)表中給出數(shù)據(jù)均指輸入電阻。? 通常，集成運放的共模輸入電阻比差模輸入電阻要高得多，其值在 108?以上。 這類集成運放具有 價格低和應(yīng)用范圍廣泛 等特點。Date 72集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院2. 低輸入偏置電流、高輸入阻抗型? 在有些應(yīng)用場合，如小電流測量電路、高輸入阻抗測量電路、積分器、光電探測器、電荷放大器等電路，要求集成運放具有很低的偏置電流和高的輸入阻抗。 國內(nèi) 產(chǎn)品 5G28的輸入阻抗 大于 10G?， F3103的輸入阻抗達到 1000 G?。? 一般輸入失調(diào)電壓的溫度系數(shù) 小于 5?V/℃ 。4. 低漂移高精度型Date 74集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學電氣與電子工程學院5. 高速