2022-2023学年高二物理竞赛课件：集成运算放大电路概述

集成运算放大电路概述 2 （1）直接耦合方式，充分利用管子性能良好的一致性采 用差分放大电路和电流源电路。 （2）用复杂电路实现高性能的放大电路，因为电路复杂 并不增加制作工序。 （3）用有源元件替代无源元件，如用晶体管取代难于制 作的大电阻。 （4）集成电路中的 NPN 、 PNP管的  值差别较 大，通常 PNP 的  ≤ 10 ，集成电路中多采用 复合管。 集成运放----高性能的直接耦合多级放大电路。 集成运算放大电路概述 集成运放的电路结构特点 3 R1 R3 +VCC ui T1 + - C1 + C2 R2 R4 C3 + + - uo RL C4 T2 + R5 R6 （2）求解Au，Ri，Ro 画出微变等效电路 R2 + - R3 + - Ri Ri2 R1 + - R5 RL R6 b e c rbe2 微变等效电路 4 R2 + - R3 + - Ri Ri2 R1 + - R5 RL R6 b e c rbe2 5 输入电阻： 输出电阻： R2 + - R3 + - Ri Ri2 R1 + - R5 RL R6 b e c rbe2 6 失真分析：由NPN型管组成的两级共射放大电路 共射放大电路 共射放大电路 饱和失真？截止失真？ 首先确定在哪一级出现了失真，再判断是什么失真。 比较Uom1和Uim2，则可判断在输入信号逐渐增大时哪一级首先出现失真。 在前级均未出现失真的情况下，多级放大电路的最大不失真电压等于输出级的最大不失真电压。 讨论一： 6 放大电路的选用 按下列要求组成两级放大电路： ① Ri＝1～2kΩ，Au 的数值≥3000； ② Ri ≥ 10MΩ，Au的数值≥300； ③ Ri＝100～200kΩ，Au的数值≥150； ④ Ri ≥ 10MΩ ，Au的数值≥10，Ro≤100Ω。 ③共集、共射； ①共射、共射； ②共源、共射； ④共源、共集。 讨论二： 注意级联时两级的相互影响！ 7 8 习题（写在作业本上） P179: 3.2(b)、(d)，3.4 思考题： 自测题： P178 P152,P154， P179: 3.1， 3.3 习题（写在作业本上） P178: 3.2(b)、(d)，3.4 思考题： 自测题： P177 P130 P178: 3.1， 3.3 新版（第5版） 第4版 9 按其功能分 数字集成电路 模拟集成电路 模拟集成电路类型 集成运算放大器；集成功率放大器； 集成高频放大器；集成中频放大器； 集成比较器；集成乘法器；集成稳压器； 集成数/模和模/数转换器等。 集成电路IC (Integrated Circuit) 将整个电路的各个元件以及连线做在同一个半导体 基片上。 10 集成电路的外形 (a)双列直插式 (b)圆壳式 (c)扁平式 11 3.2.2 集成运放电路的组成及其各部分的作用 集成运放电路组成方框图 两个 输入端 一个 输出端 若将集成运放看成为一个“黑盒子”，则可等效为一个双端输入、单端输出的差分放大电路。 12 输入级 中间级 输出级 偏置电路 uP uN uO 输入级：前置级，多采用差分放大电路。要求Ri大，Ad大， Ac小，输入端耐压高。 中间级：主放大级，多采用共射（或共源）放大电路。要求有足够的放大能力。 输出级：功率级，多采用准互补输出电路。要求Ro小，最大不失真输出电压尽可能大。 偏置电路：为各级放大电路设置合适的静态工作点。采用电流源电路。 几代产品中输入级的变化最大！ $