2022-2023学年高二物理竞赛课件：集成运放的主要性能指标

集成运放的主要性能指标 2 一、开环差模电压放大倍数Aod 无外加反馈回路的差模放大倍数。一般在105  107之间。理想运放的Aod为。 二、共模抑制比KCMMR 常用分贝作单位，一般100dB以上。 三、差模输入电阻rid ri>1M, 有的可达100M以上。 四、输出电阻ro ro =几-几十。 集成运放的主要性能指标 3 R R uo ui1 RC T1 RB RC T2 RB ib2 ib1 ic2 ic1 ui2 E +UCC 恒流源式差放电路 电路结构: IC3 R2 T3 R1 R3 -UEE 4 rce3  1M 恒流源 T3 :放大区 R R uo ui1 RC T1 RB RC T2 RB ib2 ib1 ic2 ic1 ui2 E +UCC IC3 R2 T3 R1 R3 -UEE uCE IB3 iC UCE3 IC3 Q UCE3 静态分析：主要分析T3管。 VB3VE3 IE3 IC3 5 电路改进：加入温度补偿三极管T4（BC短接，相当于二极管） IE4 温度  IE3  温度 UBE4  UB3  IE3  结论：T4稳定IE3 。 R R uo ui1 RC T1 RB RC T2 RB ib2 ib1 ic2 ic1 ui2 E +UCC IC3 R2 T3 R1 R3 -UEE T4 IE3  UBE4  Q变化 6 1. 恒流源相当于阻值很大的电阻。 2. 恒流源不影响差模放大倍数。 3. 恒流源影响共模放大倍数，使共模放大倍数减小，从而增加共模抑制比，理想的恒流源相当于阻值为无穷的电阻，所以共模抑制比是无穷。 恒流源的作用 7 差放电路的几种接法 输入端 接法 双端 单端 输出端 接法 双端 单端 双端输入双端输出： Ad = Ad1 双端输入单端输出： ui1 +UCC ui2 uo C1 B1 C2 E B2 RC T1 RB RC T2 RB IC3 -UEE 8 双端输出： Ad = Ad1 单端输出： 对Ad而言，双端输入与单端输入效果是一样的。 ui1 +UCC ui2 uo C1 B1 C2 E B2 RC T1 RB RC T2 RB IC3 -UEE ib2 ib1 ud = 0.5ui , uc = 0 双端输入： ui1 = -ui2 =0.5ui ud = 0.5ui , uc = 0.5ui 单端输入： ui1 =-ui ，ui2 = 0 9 （1）采用四级以上的多级放大器，输入级和第二级一般采用差动放大器。 （2）输入级常采用复合三极管或场效应管，以减小输入电流，增加输入电阻。 （3）输出级采用互补对称式射极跟随器，以进行功率放大，提高带负载的能力。 集成运放的结构 10 R2 T3 R1 R3 -UEE +UCC ui2 uo E RC T1 RC T2 ui1 T4 IC =IC1+ IC2 = 1 IB + 2(1+ 1 ) IB = [1 + 2(1+ 1 ) ]IB 为减小IB， 提高输入电阻，T1、T2采用复合三极管  = IC / IB = 1 + 2(1+ 1 )  1 2 IC IB IE 1 2  IC1 IC2 IB2 11 -UEE +UCC E RC T1 RC T2 T5 T6 RC3 RE2 RC4 RE3 T7 T9 T8 RE4 RE5 T11 T10 RL 第4级：互补对称射极跟随器 差动放大器 第2级 第1级：差动放大器 第3级：单管放大器 – + 集成运放内部结构（举例） 极 性 判 断 12 ri 大: 几十k  几百 k 运放的特点： KCMRR 很大 ro 小：几十  几百 A o 很大: 104  107 理想运放： ri   KCMMRR   ro  0 Ao   运放符号： ＋ － u－ u+ uo － ＋ ＋ u－ u+ uo  Ao 国际符号 国内符号 $