電子技術主講教師：傅穎項目四集成運算放大器2.集成運算放大器的基本特性2.1集成運算放大器2.2集成運算放大器的性能指標2.1集成運算放大器集成電路：(簡稱(IC))是采用一定的工藝，把電路中所需要的半導體管、電阻、電容等元器件及電路的連線都集成制作在一塊半導體基片上，再封裝在一個管殼內，構成的具有一定功能的器件，所以又稱為固體組件。集成電路的分類：集成電路按性能和用途的不同，可分為模擬集成電路和數字集成電路兩大類。其中，集成運算放大器又簡稱為集成運放，是一種應用最廣泛的模擬集成電路。集成運算放大器的電路結構及符號：集成運放組成框圖

2.1集成運算放大器1.輸入級：高性能的差分放大電路，對共模信號有很強的抑制力，且一般采用雙端輸入雙端輸出的形式。2.電壓放大級：提供高的電壓增益，可由一級或多級放大電路組成。3.輸出級：由PNP和NPN兩種極性的三極管或復合管組成，以獲得正負兩個極性的輸出電壓或電流。具體電路參閱功率放大器。4.偏置電路：提供穩定的幾乎不隨溫度而變化的偏置電流，以穩定工作點。一般由各種恒流源電路構成。2.1集成運算放大器在應用集成運放時，我們不一定要知道它的內部電路結構，但需要知道它各個引腳的用途以及放大器的主要參數。

集成運放的符號和管腳圖

a)圖形符號

b)μA741的管腳圖

正電源端負電源端2.1集成運算放大器

μA741內部電路

2.1集成運算放大器集成運放電路的特點：1、電路中的電阻和電容的值比較小，電阻的阻值范圍一般為幾十歐到幾十千歐，電容值范圍約在100pF以下。電路結構上采用直接耦合的方式，這是由于在集成電路中制作大容量的電容器和電感器較為困難，因此，電路結構一般只能采用直接耦合方式。2、為了克服直接耦合電路的漂移，常采用的是差動放大電路。由于同一硅片上的元器件采用同一標準工藝流程制成，雖然元件參數的分散性大，但一致性好，因此，常采用差動放大電路，利用兩個晶體管參數的對稱性來抑制溫度漂移。3、大量采用晶體管代替大電阻和二極管等元件。在集成電路制造工藝中，制造晶體管往往比制造其他元件更容易，且占用面積小，性能好，因此，常用晶體管構成恒流源作偏置電路和等效電阻，或者將晶體管的基極和集電極短接構成二極管、穩壓管等。2.1集成運算放大器集成運放電路的分類：通用型集成運放：性能參數比較均衡，可以滿足一般應用的要求。又由于通用型應用范圍寬，產量大，價格便宜，經濟實惠。所以作為一般應用，應首先考慮選擇通用型器件。專用型集成運放：按某特性參數分類，可分成高速型、高阻型、高壓型、大功率型、低功耗型、低漂移型、低噪聲型、高精度型和單電源型等。2.1集成運算放大器11讀圖簡單的集成電路運算放大器inout直接耦合多級放大電路差動輸入級雙入單出中間放大級復合管共射輸出級2級共集鏡像電流源輸入級偏置分壓偏置放大器組成的電流源為T5提供偏置+-++---反相端同相端2.1集成運算放大器集成運放的符號和傳輸特性：運算放大器的符號中有三個引線端，兩個輸入端，一個輸出端。一個稱為同相輸入端，即該端輸入信號變化的極性與輸出端相同，用符號“P”或“+”表示；另一個稱為反相輸入端，即該端輸入信號變化的極性與輸出端相反，用符號“N”或“-”表示。－＋＋

u－

u+

uo

uPuN－+u+u－

uo＋2.2集成運算放大器的性能指標1.開環差模電壓放大倍數Aud

理想集成運放為無窮大。2.共模抑制比KCMR：理想集成運算放大器的KCMR為無窮大。3.差模輸入電阻Rid：理想集成運放的rid為無窮大。4.輸出電阻Rod：理想集成運放的rod為零。5.輸入失調電壓UIO：對于集成運放電路，要求輸入為零時，輸出也為零，但由于實際電路的不對稱往往輸出不為零，為了使輸出電壓為零而在輸入端加的補償電壓UIO，其大小反映了電路不對稱程度和調零的難易，其值要求愈小愈好，一般小于10mV。6.-3dB帶寬fH：dB為相對單位。實驗發現，隨著輸入信號的頻率上升，放大電路的電壓放大倍數將下降，當Aod下降到最大放大倍數的0.707倍時所對應的信號頻率稱為截止頻率，用分貝為單位表示時正好是3dB，對應此點的頻率fH稱為上限截止頻率，又常稱為-3dB帶寬。2.2集成運算放大器的性能指標集成運算放大器的輸入輸出特性曲線。0u