2022-2023学年高二物理竞赛课件：集成电路运算放大器的主要参数

集成电路运算放大器的主要参数 集成电路运算放大器的主要参数 1. 输入失调电压VIO 2. 输入偏置电流IIB 3. 输入失调电流IIO 在室温25℃级标准电源电压下，输入电压为零时，为了使集成运放的输出电压为零，在输入端加的补偿电压，是把输出电压折合到输入端的电压的负值，VIO=-(VO|VI=0)/AV，一般为±（1~10）mV。 指输出电压为零时，两个输入端静态电流的平均值，IIB=(IBN+IBP)/2。一般为10nA~1uA。 指输出电压为零时，流入放大器两输入端的静态基极电流之差，IIO=｜IBP-IBN｜，一般为1nA ~ 0.1uA。 集成电路运算放大器中的恒流源  镜像电流源  多路电流源  电流源作有源负载  微电流源 在模拟集成电路中，广泛地使用电流源，为放大电路提供稳定的偏置电流，或作为放大电路的有源负载。 差分式放大电路  直接耦合放大电路  零点漂移 长尾差分式放大电路 组合差放 概述 差分式放大电路  差分式放大电路中的一般概念 恒流源差分放大电路 共模负反馈差放 集成电路运算放大器 简单的集成电路运算放大器 通用型集成电路运算放大器 集成运放的特点： 电压增益高 输入电阻大 输出电阻小 差动放大 输入级 U- U+ 中间放大级 互补输出级 恒流偏置电路 Uo 6.4 集成电路运算放大器的主要参数 4. 温度漂移 （1）输入失调电压温漂VIO / T （2）输入失调电流温漂IIO / T 5. 最大差模输入电压Vidmax 6. 最大共模输入电压Vicmax 7. 最大输出电流Iomax 指在规定温度范围内VIO的温度系数，不能用外接调零的办法来补偿，一般约为±（10~20）μV/℃。 ：高质量的几个pA/ ℃。 指集成运放的反相和同相输入端所承受的最大电压值。超过这个值，会使输入级某一侧的BJT出现反向击穿。 指集成运放所承受的最大共模输入电压值。超过这个值，会使共模抑制比下降。 指运放所能输出的正向或负向的峰值电流，通常给出输出端短路的电流。 6.4 集成电路运算放大器的主要参数 8. 开环差模电压增益AVO 9. 开环带宽BW (fH) 10. 单位增益带宽 BWG (fT) 11. 转换速率SR -3DB 0DB fH fT 通用型 高输入阻抗型 高精度(低漂移型) 高速型和宽带型 低功耗型 高压型 功率型 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，发展了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、高输入阻抗、高精度、高速、低功耗和高压型等几种。 6.5 专用型集成电路运算放大器 通 用 型 通用型运算放大器的技术指标比较适中，价格低廉。通用型运放也经过了几代的演变，早期的通用Ⅰ型运放已很少使用了。以典型的通用型运放CF741(A741)为例，输入失调电压1～2mV、输入失调电流20nA、差模输入电阻2M，开环增益100dB、共模抑制比90dB、输出电阻75、共模输入电压范围13V、转换速率0.5V/s。 高输入阻抗型 广泛用于生物医学电信号测量的精密放大电路、有源滤波器、取样-保持放大器、对数和反对数放大器、模数和数模转换器。 例如：LF356、LF355、LF347 全MOSFET的CA3130 更小偏置电流的有AD515、LF0052 高精度(低漂移型） 一般用于毫伏量级或更低的微弱信号的精密检测、精密模拟计算、高精度稳压电源及自动控制仪表中。 例如： AD508、OP-27 ICL7650 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： AD9618 LH003