【正文】 要求越高，建立時(shí)間越長(zhǎng)。Date 66集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院4. 全功率帶寬 BWP? 在額定負(fù)載條件下，集成運(yùn)放閉環(huán)增益為 1 倍時(shí)，當(dāng)輸入正弦大信號(hào)后，使集成運(yùn)放輸出電壓幅度達(dá)到最大（在一定的失真條件下）的信號(hào)頻率，即為 功率帶寬。? 實(shí)際上，在轉(zhuǎn)換期內(nèi)，集成運(yùn)放輸入級(jí)處于開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，所以集成運(yùn)放反饋回路不起作用，也 即集成運(yùn)放轉(zhuǎn)換速率與其閉環(huán)增益無(wú)關(guān)。? 當(dāng)集成運(yùn)放處在 大信號(hào)工作時(shí)， 其輸入級(jí)將工作于非線性區(qū)，這時(shí)集成運(yùn)放的 頻率特性將會(huì)發(fā)生明顯變化。? 當(dāng)集成運(yùn)放的頻率特性具有單極點(diǎn)響應(yīng)時(shí)，其 單位增益帶寬可表示為 GW =Aud f? 當(dāng)集成運(yùn)放具有多極點(diǎn)的頻率響應(yīng)時(shí)，其單位增益帶寬與開(kāi)環(huán)帶寬沒(méi)有直接關(guān)系，此時(shí)采用增益帶寬乘積參數(shù)表示。Date 62集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院 UidM? 是集成運(yùn)放兩輸入端所允許加的最大電壓差。正、負(fù)向的電壓擺幅往往并不相同。或Date 60集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院 PSRR集成運(yùn)放工作于線性區(qū)時(shí)，輸入失調(diào)電壓隨電源電壓改變的變化率稱為 電源電壓抑制比：若以分貝為單位，表示為若 PSRR為 100dB，相當(dāng)于 10?V/V。大多數(shù)均 大于 104倍 以上。 ? 由于輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流以及輸入偏置電流均為溫度的函數(shù)，所以 產(chǎn)品手冊(cè)中均應(yīng)注明這些參數(shù)的測(cè)試溫度。 兩個(gè)輸入端的偏置電流分別記為 IB+、 IB?，而 IB表示為Date 56集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院對(duì)雙極型三極管輸入的， IB約為 10nA~1?A左右；對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管輸入的， IB一般小于 1nA。? 采用雙極型三極管作為輸入級(jí)的運(yùn)放，其 Uos約為 1～ 10mV； 采用場(chǎng)效應(yīng)管作為輸入級(jí)的集成運(yùn)放，其 Uos大的多；而對(duì)于高精度、低漂移型的集成運(yùn)放，其 Uos的值一般很小。必要時(shí)可標(biāo)出所需說(shuō)明的引出端，如調(diào)零端等。Date 49集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院 集成運(yùn)放的表示符號(hào)及其引出端1. 集成運(yùn)放的封裝形式及管腳排列主要有兩類(lèi)：雙列直插封裝和金屬圓帽封裝。? 但是這種電路一般 所帶負(fù)載多是同類(lèi) CMOS電路， CMOS電路的輸入電阻大，且多數(shù)CMOS集成運(yùn)放主要用作 LSI 電路的片上電路，只需具有帶幾 pF的小電容負(fù)載的能力即可，有的輸入端甚至無(wú)需引出外線，所以輸入保護(hù)電路亦無(wú)必要。Date 44集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院(2)通用型 741型集成運(yùn)放的性能特點(diǎn)? F741是采用硅外延平面工藝制作的單片式高增益運(yùn)放， 有很寬的輸入共模電壓范圍，不會(huì)在使用中出現(xiàn) “阻塞 ”， 在積分電路、求和電路以及通常的反饋放大電路中使用都 不需要補(bǔ)償電容 :① 采用頻率內(nèi)補(bǔ)償；② 具有短路保護(hù)功能；③ 具有失調(diào)電壓調(diào)整能力；④ 具有很高的輸入差模電壓和共模電壓范圍；⑤ 無(wú)阻塞現(xiàn)象；⑥ 功耗較低，電源電壓適應(yīng)范圍較寬。 ? 為了運(yùn)放閉環(huán)工作的穩(wěn)定性，在VT16管集電極和基極間接入 30pF積分校正電容。? VT7和 R2組成射極輸出器，其作用如下：① 為 VT VT6提供偏流；② 將 VT3集電極的變化傳遞到VT6基極，使單端輸出下具有雙端輸出的增益。? 741型集成運(yùn)放，如： F74 F00 5G2?A74 AD741等， 是第二代集成運(yùn)放的典型代表。? 為保證得到大電流和高電壓輸出，輸出級(jí)電路中還使用復(fù)合三極管結(jié)構(gòu)形式和耐高壓共基共射電路等。? 從雙端變單端的變換， 常采用并聯(lián)電阻負(fù)反饋、有源負(fù)載、電流負(fù)反饋、 PNP管等方法。Date 35集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院1. 輸入級(jí)? 為了提高集成運(yùn)放的輸入電阻、減小失調(diào)電壓和偏置電流、提高差模和共模輸入電壓范圍等性能，集成運(yùn)放的輸入級(jí)的差動(dòng)輸入放大電路，常 采用超 ?管、達(dá)林頓復(fù)合管、串聯(lián)互補(bǔ)復(fù)合管、場(chǎng)效應(yīng)管等。Date 32集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院3. 具有過(guò)載保護(hù)的互補(bǔ)推挽輸出電路圖 1120 具有 過(guò)載 保 護(hù) 的互 補(bǔ) 推挽 輸 出 電 路由 Re ReVD VD2組成限流型保護(hù)電路。Date 30集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院1. 互補(bǔ)推挽輸出電路圖 1118 基本互補(bǔ) 推挽輸出電路VT VT3組成互補(bǔ)射隨器電路， Io為 VT1的有源集電極負(fù)載。Date 28集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院圖 1117 用 PNP管完成 電平位移的電路2. 利用 PNP管完成電平位移? 因 PNP管組成共射放大電路時(shí)，為使三極管工作在放大區(qū)，集電極電平必須低于基極電平。? 圖示電路的功能是將差動(dòng)放大級(jí)的雙端輸入信號(hào) ui ui2轉(zhuǎn)換為單端輸出 uo ，采用恒流源負(fù)載提高電路的增益。 Date 25集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院2. 有源負(fù)載差動(dòng)放大電路圖 1114 有源負(fù)載 差動(dòng)放大器VT VT4組成鏡像恒流源。、VTn等各三極管完全對(duì)稱時(shí)，輸出電流 I Date 21集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院圖 1110 減小 β對(duì) Io影響的恒流源輸出電流為： ?1≈?2 2. 改進(jìn)型鏡像恒流源電路(1) 減小 ?對(duì) Io影響的恒流源? 與基本電路相比，此處 ? 的變化對(duì) Io的影響要小得多。 例如：國(guó)外的 ?A740等。第三代集成運(yùn)放主要特點(diǎn)是采用了超 ? 管的差動(dòng)輸入級(jí)。216。 Date 17集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院用于第二代集成運(yùn)放中。 Date 15集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院第一代集成運(yùn)放?如國(guó)產(chǎn)的 F001（ 5G922）、 F004（ 5G23）以及國(guó)外的 ?A709等。(1)普通差動(dòng)放大電路普通差放電路作為集成運(yùn)放的輸入級(jí)時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易匹配，因此輸入失調(diào)電壓小。當(dāng)工作溫度小于 25℃ 時(shí)，其值約 ?℃ 。(2)差動(dòng)放大器的輸入失調(diào)電流及其漂移差動(dòng)放大器的輸出直流電壓等于零時(shí)，兩輸入端所加偏置電流的差值即為其 輸入失調(diào)電流 Ios。③ VT VT2的電流增益 β β2的 不匹配。(1)差動(dòng)放大器的輸入失調(diào)電壓及其漂移 在實(shí)際的差動(dòng)放大器中，當(dāng)差動(dòng)輸出電壓為零時(shí)，輸入端所加的直流補(bǔ)償電壓的大小稱為差動(dòng)放大器的 輸入失調(diào)電壓 。 Date 5集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院?jiǎn)喂芄采浞糯笃鞯?源電壓增益為?差模輸入時(shí)，放大器兩輸入端之間的差模入電阻 Rd是單管放大器的兩倍，即圖 113 單管共射放大器的低頻小信號(hào)等效電路us1Rs1+?+?ui1 Rbrbeib ?ibRc RL+?uo1b ceRd =2(Rd//rbe) ≈2rbe當(dāng) ?很大時(shí)當(dāng)工作電流很小時(shí) Date 6集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院由三極管射極電流與 e－ b結(jié)電壓的關(guān)系式 晶體管的 跨導(dǎo)為同理可得雙極型差動(dòng)放大器的等效跨導(dǎo)表示式為 式中 Ic為每單邊三極管的集電極電流 Date 7集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院差動(dòng)放大器在 差動(dòng)輸入時(shí) ，其 跨導(dǎo) 與單管時(shí)相同 由此，可得到 差動(dòng)放大器電壓增益 的近似式為在室溫情況下，可進(jìn)一步近似為 上式中， Io1為差動(dòng)放大器的恒流源電流。 ? 集成運(yùn)放與其它集成電路一樣，經(jīng)歷了小、中、大和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展階段。 引言? 集成運(yùn)算放大器 IC Operational Amplifer（縮寫(xiě)為 OPAmp）簡(jiǎn)稱為 集成運(yùn)放 ，它是二十世紀(jì)六十年代發(fā)展起來(lái)的一種 高增益直接耦合放大器。Date 2集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院 集成運(yùn)放的基本組成電路 差動(dòng)輸入電路 恒流源電路 有源負(fù)載電路 雙端變單端電路 直流電平位移電路 互補(bǔ)推挽輸出電路Date 3集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院 差動(dòng)輸入電路1. 差動(dòng)放大電路的基本特性圖 111 差動(dòng)放大電路 的基本形式圖 112 差模輸入交 流等效電路Date 4集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院(1)輸入差模信號(hào)時(shí)（即 ui1 = ? ui2）電壓增益為 若是單端輸出時(shí)，該電路的電壓增益將減半：電壓增益為 RL是放大器的負(fù)載電阻。輸入級(jí)的失調(diào)是整個(gè)運(yùn)放輸入失調(diào)的主要來(lái)源， 因此，減小差動(dòng)放大器的輸入失調(diào)是很重要的。② VT VT2的集電極電阻 Rc Rc2的不匹配。 式中第一項(xiàng)可用相等射極電流Date 12集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院差動(dòng)放大器的 輸入失調(diào)電壓的溫度系數(shù) 為 對(duì)應(yīng) 1mV的 Uos，室溫時(shí)它的溫度系數(shù)約 ℃ 。Date 13集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院Ios的表示式為 當(dāng)不考慮電阻溫度的偏差時(shí)， Ios的溫度系數(shù)表示為：當(dāng)工作溫度大于 25℃ 時(shí)，其值約 ?℃ 。Date 14集成電路原理及應(yīng)用 山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院集成運(yùn)放的許多性能指標(biāo)主要取決于差動(dòng)