第②章 集成运算放大器 及典应用
第四章 集成运算放大器 及其应用
§1集成运算放大器 集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数,高输入 电阻,低输出电阻的多级直接耦合放大电路。 1集成运算放大器的特点 集成运算放大器的特点与其制造工艺有关,主要有以下几点: (1)在集成电路工艺中还难于制造电感线圈;制造容量大于 200F的电容器也比较困难,而且性能很不稳定,所以在集成电路 中要尽量避免使用电容器。而运算放大器各级之间都采用直接耦合 方式,基本上不采用电容元件,因此适合于集成化的要求。必须使 用电容器的场合,也大多采用外接方式
§1 集成运算放大器 集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数,高输入 电阻,低输出电阻的多级直接耦合放大电路。 1 集成运算放大器的特点 集成运算放大器的特点与其制造工艺有关,主要有以下几点: (1)在集成电路工艺中还难于制造电感线圈;制造容量大于 200pF的电容器也比较困难,而且性能很不稳定,所以在集成电路 中要尽量避免使用电容器。而运算放大器各级之间都采用直接耦合 方式,基本上不采用电容元件,因此适合于集成化的要求。必须使 用电容器的场合,也大多采用外接方式
(2)运算放大器的输入级都采用差动放大电路,它要求两管 的性能应该相同。而集成电路中的各个晶体管是通过同一工艺制作 在同一硅片上的,容易获得特性相近的差动对管。又由于管子在同 一硅片上,温度性能基本保持一致,因此,容易制成温度漂移很小 的运算放大器。 (3)在集成电路中,比较合适的阻值大致为1002~30kΩ。 制作高阻值的电阻成本高,占用面积大,且阻值偏差大(10%~ 20%)。因此,在集成运算放大器中往往用晶体管恒流源代替电阻。 必须用直流高阻值电阻时,也常采用外接方式。 (4)在集成电路中,二极管都采用晶体管构成,把发射极、 基极、集电极适当组配使用
(2)运算放大器的输入级都采用差动放大电路,它要求两管 的性能应该相同。而集成电路中的各个晶体管是通过同一工艺制作 在同一硅片上的,容易获得特性相近的差动对管。又由于管子在同 一硅片上,温度性能基本保持一致,因此,容易制成温度漂移很小 的运算放大器。 (3)在集成电路中,比较合适的阻值大致为100~30k 。 制作高阻值的电阻成本高,占用面积大,且阻值偏差大(10%~ 20%)。因此,在集成运算放大器中往往用晶体管恒流源代替电阻。 必须用直流高阻值电阻时,也常采用外接方式。 (4)在集成电路中,二极管都采用晶体管构成,把发射极、 基极、集电极适当组配使用
2集成运算放大器的电路组成 输入端 输入级 中间级 输出级 输出端 偏置电路 输入级是提高运算放大器质量的关键部分,要求其输入电阻高,能减小零点漂移和抑制干扰信 号。输入级都采用差动放大电路,它有同相和反相两个输入端。 中间级主要进行电压放大,要求它的电压放大倍数高,一般由共发射极放大电路构成。 输出级与负载相接,要求其输出电阻低,带负载能力强,能够输出足够大的电压和电流,一般 由互补对称电路或射级输出器构成。 偏置电路的作用是为上述各级电路提供稳定和合适的偏置电流,决定各级的静态工作点,一般 由各种恒流源电路构成
2 集成运算放大器的电路组成 输入级 偏置电路 输入端 中间级 输出级 输出端 输入级是提高运算放大器质量的关键部分,要求其输入电阻高,能减小零点漂移和抑制干扰信 号。输入级都采用差动放大电路,它有同相和反相两个输入端。 中间级主要进行电压放大,要求它的电压放大倍数高,一般由共发射极放大电路构成。 输出级与负载相接,要求其输出电阻低,带负载能力强,能够输出足够大的电压和电流,一般 由互补对称电路或射级输出器构成。 偏置电路的作用是为上述各级电路提供稳定和合适的偏置电流,决定各级的静态工作点,一般 由各种恒流源电路构成
+15V 反向 集成运放是通 输入端 2 DA 过其各个管脚与外 输出端 电路相联的, F007 6 3 以F007为例: 同向 输入端 4 其中Rp为外接调零 电位器,8为空脚。 Rp 10k2 1k2 -15V
2 3 +15V -15V 7 4 1 5 F007 6 A 1k 10k RP 反向 输入端 同向 输入端 输出端 集成运放是通 过其各个管脚与外 电路相联的, 以F007为例: 其中RP为外接调零 电位器,8为空脚