2022-2023学年高二物理竞赛课件：特殊集成运算放大器

特殊集成运算放大器 2 为满足实际使用中对集成运放性能的特殊要求，除性能指标比较适中的通用型运放外，还有适应不同需要的专用型集成运放。它们在某些技术指标上比较突出。 根据运算放大器的技术指标可以对其进行分类，主要有通用、高速、宽带、高精度、高输入电阻和低功耗等几种。 特殊集成运算放大器 第六章 集成运算放大器 3 读图 6.3.1 简单的集成电路运算放大器 in out 直接耦合 多级放大电路 差分输入级双入单出 中间放大级复合管共射 输出级 2级共集 镜像电流源T5的偏置 + - + + - - - 反相端 同相端 第六章 集成运算放大器 4 6.3.2 通用型集成电路运算放大器 读图 差分放大输入级 共集－共基组合 双入－单出 互补对称功放 互补对称功放 2个二极管 甲乙类功放 + + + + - 相位 - - - 第六章 集成运算放大器 5 读图 6.3.2 通用型集成电路运算放大器 镜像电流源A 静态偏置 电流源B 有源负载 微电流源 静态偏置 镜像电流源 稳定工作点？ T 带缓冲级的比例电流源 调零、有源负载？ 限流保护 T15,T21 io  Iomax vR9  0.5V T15导通 第六章 集成运算放大器 6 vN vP vo － ＋  ∞ ＋ ＋ － vN vP vo V-(-VEE) V+ (+VCC) 符号： 电压传输特性： 第六章 集成运算放大器 7 SO8(Plastic Micropackage) 第六章 集成运算放大器 7 TL084、LF357 、OP37 MOSFET LM324、uA741 8 1.输入失调电压Vio 输入电压为零时，将输出电压除以电压增益，即为折算到输入端的失调电压。是表征运放内部电路对称性的指标。 6.4 集成运算放大器的主要参数 2.输入失调电压温漂 dVio /dT 在规定工作温度范围内，输入失调电压随温度的变化 量与温度变化量之比值。 3.输入偏置电流IIB ： 输入电压为零时，运放两个输入端偏置电流的平均值，用于衡量差分放大对管输入电流的大小。 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第六章 集成运算放大器 8 9 4.输入失调电流 Iio ：在零输入时，差分输入级的差分对管基极电流之差，用于表征差分级输入电流不对称的程度。 5.输入失调电流温漂dIio /dT :在规定工作温度范围内，输入失调电流随温度的变化量与温度变化量之比值。 6.最大差模输入电压Vidmax :运放两输入端能承受的最大差模输入电压，超过此电压时,差分管将出现反向击穿现象。 7.最大共模输入电压Vicmax :在保证运放正常工作条件下，共模输入电压的允许范围。共模电压超过此值时，输入差分对管出现饱和，放大器失去共模抑制能力。 第六章 集成运算放大器 10 8.开环差模电压增益 Aod ： 无反馈时的差模电压增益。一般Aod在100～120dB左右，高增益运放可达140dB以上。 9.差模输入电阻rid ： 双极型管输入级约为105～106欧姆，场效应管输入级可达109欧姆以上。 10.共模抑制比 KCMR ： KCMR=20lg(Avd / Avc ) (dB) 其典型值在80dB以上，性能好的高达180dB。 第六章 集成运算放大器 10 11 11.开环带宽（－3dB带宽） BW ： 运放的差模电压增益在高频段下降3dB所定义的带宽 f H 。 12.转换速率S R (压摆率)： 反映运放对于快速变化的输入信号的响应能力。转换速率SR的表达式为： 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第六章 集成运算放大器 11 12 一.高速型和宽带型 用于宽频带放大器，高速A/D、D/A，高速数据采集测试系统。这种运放的单位增益带宽和压摆率的指标均较高，用于小信号放大时，可注重fH或fc，用于高速大信号放大时，同时还应注重SR。例如： CF2520/2525 AD9620 AD9618 OP37 CF357