电路第12章-集成运算放大器课件.ppt

1、学习目的：v1、了解集成运算放大器的概念。v2、掌握集成运算放大器的信号输入方式。v3、理解集成运算放大器的应用。第12章 集成运算放大器第一节第一节 集成电路概述集成电路概述一、集成电路的概念二、集成电路的分类三、集成电路的特点一、集成电路的概述v 集成电路是20世纪60年代初发展起来的一种新型器件。它把整个电路中的各个元器件以及器件之间的连线，采用半导体集成工艺同时制作在一块半导体芯片上，再将芯片封装并引出相应管脚，做成具有特定功能的集成电子线路。与分立件电路相比，集成电路实现了器件、连线和系统的一体化，外接线少，具有可靠性高、性能优良、重量轻、造价低廉、使用方便等优点。二、集成电路的分类

2、二、集成电路的分类1.集成电路按集成度的分类2.集成电路按集成度的分类（1）小规模集成电路（2）中规模集成电路（3）大规模和超大规模集成电路（1）数字集成电路（2）模拟集成电路三、模拟集成电路的特点三、模拟集成电路的特点1、在集成电路中，极间采用直接耦合的方式，避免了制造电感和大容量电容的困难。2、集成电路中的小电容一般是由PN结的结电容构成。需用大电容时，可采用外接的方式。3、集成电路的电阻元件由硅半导体的体电阻构成。需要高阻值的电阻时，可采用外接的方式。4、在集成电路中，硅片上各个元器件的制作工艺条件的相同的，临近元器件的特性可以做到基本一致，对称性好，可以减小误差。第二节第二节 集成运算

3、放大器集成运算放大器一、集成运放的基本组成二、集成运放的符号三、理想集成运放一、一、集成运放的基本组成 集成运算放大器组成集成运算放大器组成 输输入入级级输输出出级级偏置电路偏置电路中中间间级级UiUo集成电路集成电路运算放大器框图运算放大器框图 1.输入级输入级 使用高性能的差分放大电路，对称性好，使用高性能的差分放大电路，对称性好，输入电阻高，零点漂移小，抑制干扰能力强。输入电阻高，零点漂移小，抑制干扰能力强。4.偏置电路偏置电路 提供稳定的几乎不随温度而提供稳定的几乎不随温度而变化的偏置电流，以稳定工作点。变化的偏置电流，以稳定工作点。3.输出级输出级 由互补对称电路组成，要求输由互补对

4、称电路组成，要求输出电阻低，带负载能力强，能输出较大的功率。出电阻低，带负载能力强，能输出较大的功率。2.中间极中间极 要提供高的电压增益，以保证要提供高的电压增益，以保证运放的运算精度。中间级的电路形式多为差分电运放的运算精度。中间级的电路形式多为差分电路和带有源负载的高增益放大器。路和带有源负载的高增益放大器。二、二、集成运放的符号u+u-运算放大器的符号中有三个引线端，两个输入端，一个运算放大器的符号中有三个引线端，两个输入端，一个输出端。一个称为同相输入端，即该端输入信号变化的输出端。一个称为同相输入端，即该端输入信号变化的极性与输出端相同，用符号极性与输出端相同，用符号+表示；另一个

5、称为反相表示；另一个称为反相输入端，即该端输入信号变化的极性与输出端相反，用输入端，即该端输入信号变化的极性与输出端相反，用符号符号“-”表示。输出端在输入端的另一侧，在符号边框表示。输出端在输入端的另一侧，在符号边框内标有内标有+号。号。三、理想集成运放1、理想运算放大器的特点、理想运算放大器的特点开环电压放大倍数为无穷大开环电压放大倍数为无穷大Au；输入电阻为无穷大输入电阻为无穷大ri；输出电阻为零输出电阻为零ro=0，共模抑制比无穷大共模抑制比无穷大KCMR；。；。2、两个重要结论、两个重要结论由于由于uo有限，如果有限，如果Au，则，则ui=u+u-0；两输入端的电位相等，；两输入端的

6、电位相等，好象短接了一样，这一概念称之为好象短接了一样，这一概念称之为“虚短虚短”。即。即u+u-由于由于ui=0，而，而ri，故净输入电流，故净输入电流ii 0，输入端好象断开了一，输入端好象断开了一样，但又不是真正的断开，这一概念称之为样，但又不是真正的断开，这一概念称之为“虚断虚断”。即。即ii0 第三节第三节 集成运放的信号输入方式集成运放的信号输入方式一、反相输入放大电路二、同相输入放大电路一、反相输入放大电路 1、电路结构ii=ii-if 0,ii=ifu+=u0，u-端称为端称为“虚地虚地”。1iiRui FofRuiiFouRRu11RRuuAFiouf 2、分析二、同相输入放大电路 1、电路结构ii=0,有有 ii=if u-=u+=ui,有有FofRuuiFoRuuRu11RuiiuRRuFo)(1111RRuuAFioufi1F1Fou)RR1(u)RR1(u