北京大学：《集成电路原理与设计 Principle of Integrated Circuits》课程电子教案（模拟集成电路原理与设计）第九章 运算放大器

名称由来 口 Operational amplifiers,简写为 Op amps 今运算放大器,简称“运放” 口名称由来 ◇“用运算放大器及简单的电阻网络可以组成简单的 加减运算。用组合运放及电阻网络可以组成乘除甚 至平方开方运算运算放大器当初出世的目的之 就是为了电子数学运算 .Op amps are high(open loop) gain devices whose close loop behavior depends on its outside parameters: resistors, etc. As such, they have the advantage of being extremely consistent(一致) long as the outside components are consistellr as Because of that, op amps were invented to carry out analog calculations: the first op amp, built with tubes, was used in Ww2 to calculate shell trajectory (炮弹轨迹), in an analog computer” 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 11 名称由来 Operational amplifiers，简写为Op amps 运算放大器，简称“运放” 名称由来 “用运算放大器及简单的电阻网络可以组成简单的 加减运算。用组合运放及电阻网络可以组成乘除甚 至平方、开方运算。运算放大器当初出世的目的之 一就是为了电子数学运算”  “Op amps are high (open loop) gain devices whose close loop behavior depends on its outside parameters: resistors, etc. As such, they have the advantage of being extremely consistent(一致), as long as the outside components are consistent. Because of that, op amps were invented to carry out analog calculations: the first op amp, built with tubes, was used in WW2 to calculate shell trajectory （炮弹轨迹）, in an analog computer

运放在AIC中的地位 口是构成模拟和混合信号处理电路的基本/ 基础模块 ◆用来产生直流偏置、交流信号放大、滤波等 口一直在研究中 令工艺一直在进步,工艺进步给运放设计不断 提出新挑战 一直有论文在 ISSCO、CICC、 IEEE SSC上 发表 口本章 今要分析和设计AIC中的各类常用运放 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 12 运放在AIC中的地位 是构成模拟和混合信号处理电路的基本 / 基础模块 用来产生直流偏置、交流信号放大、滤波等 一直在研究中 工艺一直在进步，工艺进步给运放设计不断 提出新挑战 一直有论文在ISSCC 、CICC 、IEEE SSC 上 发表 本章 要分析和设计AIC中的各类常用运放

第9章运算放大器 口9概述 ☆9.11性能指标 口92一级运放 口9.3两级运放 口9.4增益的提高 口9.5性能比较 口9.6共模反馈 口9.7输入范围限制 口9.8转换速率 口99电源抑制 口9.10运放的噪声 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 13 第 9章 运算放大器 9.1 概述 9.1.1 性能指标 9.2 一级运放 9.3 两级运放 9.4 增益的提高 9.5 性能比较 9.6 共模反馈 9.7 输入范围限制 9.8 转换速率 9.9 电源抑制 9.10 运放的噪声

91概述 口可粗略定义“运放”为高增益差分放大器 高 开环增益已满足具体应用对精度的要求 增益通常为10~10000 口20年前 ☆试图设计出接近“理想运放”性能的“通用运放”, 以适应各种不同应用要求 ◆增益高(>100000),输入阻抗极高,输出阻抗极 低 ◇必然会牺牲其他性能指标,如速度、摆幅、功耗等 口现在 根据各具体应用要求,设计“定制运放” ◇按各性能指标的优先级,进行折衷 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 14 9.1 概述 可粗略定义“运放”为高增益差分放大器 “高”  开环增益已满足具体应用对精度的要求 增益通常为10 10000 20年前 试图设计出接近“理想运放”性能的“通用运放”， 以适应各种不同应用要求 增益高（>100000），输入阻抗极高，输出阻抗极 低 必然会牺牲其他性能指标，如速度、摆幅、功耗等 现在 根据各具体应用要求，设计“定制运放” 按各性能指标的优先级，进行折衷

第9章运算放大器 口9概述 ☆9.11性能指标 口92一级运放 口9.3两级运放 口9.4增益的提高 口9.5性能比较 口9.6共模反馈 口9.7输入范围限制 口9.8转换速率 口99电源抑制 口9.10运放的噪声 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 15 第 9章 运算放大器 9.1 概述 9.1.1 性能指标 9.2 一级运放 9.3 两级运放 9.4 增益的提高 9.5 性能比较 9.6 共模反馈 9.7 输入范围限制 9.8 转换速率 9.9 电源抑制 9.10 运放的噪声