2022-2023学年高二物理竞赛课件：集成运算放大器

集成运算放大器 2 集成运算放大器 集成电路概述 差动放大电路 集成运放 3 电子管十分笨重，能耗大、寿命短、噪声大，制造工艺也十分复杂 ；但功率大。 电子三极管 晶体三极管 构件没有消耗（寿命长）； 消耗电子极少（功耗小）； 不需预热（响应时间短）； 结实可靠；体积小 集成电路 集成电路具有体积小，重量轻，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产 4 集成电路: 将整个电路的三极管、二极管、电阻和电容等各个元件及相互之间的连线做在同一个半导体基片上。 集成电路的优点： 工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。 集成电路的分类： 模拟集成电路、数字集成电路； 小、中、大、超大规模集成电路；   集成电路概述 5 集成电路内部结构的特点： 1. 电路元件制作在一个芯片上，元件参数偏差方向一致，温度均一性好。 2. 电阻元件由硅半导体构成，范围在几十到20千欧，精度低。高阻值电阻用三极管有源元件代替或外接。 3. 几十 pF 以下的小电容用PN结的结电容构成、大电容要外接。 4. 二极管一般用三极管的发射结构成。 6 VEE +VCC u+ uo u– 反相 输入端 同相 输入端 T3 T4 T5 T1 T2 IS 原理框图： 输入级 中间级 输出级 与uo反相 与uo同相 7 对输入级的要求：尽量减小零点漂移,尽量提高 KCMRR , 输入阻抗 ri 尽可能大。 对中间级的要求：足够大的电压放大倍数。 对输出级的要求：主要提高带负载能力，给出足够的输出电流io 。即输出阻抗 ro小。 8 集成运算放大器 集成运算放大器，简称运放，是一个高增益的、采用直接耦合的多级放大电路。 由于采用的是直接耦合，所以会产生零点漂移。所谓零点漂移，就是在输入信号为零时，放大电路会产生一个缓慢变化的输出电压-----。 如果零点漂移所产生的输出电压较大，就会淹没有用的输出信号。因此，必须采取一定的措施消除零点漂移。消除零点漂移有效途径---。 ---温漂 差动放大电路 9 ui RC1 R1 T1 §5.2 差动放大电路 增加R2 、RE2 : 用于设置合适的Q点。 问题 1 :前后级Q点相互影响。 +UCC uo RC2 T2 R2 RE2 5.2.1 直接耦合电路的特殊问题 10 问题 2 :零点漂移。 前一级的温漂将作为后一级的输入信号，使得当 ui 等于零时， uo不等于零。 ui RC1 R1 T1 +UCC uo RC2 T2 R2 RE2 uo t 0 有时会将信号淹没 11 二、工作方式 输入方式 输出方式 双端输入 单端输入 双端输出 单端输出 双入双出、双入单出 单入双出、单入单出 工作方式：（4种） $