2022-2023学年高二物理竞赛课件：集成电路运算放大器

集成电路运算放大器 情况下已经取代了分立元件放大电路。 本章的重点是掌握组成集成运放的单元电路组成及工作原理和集成运放的性能指标。 电阻和电容等集成在一起，使其具有特定功能。 集成电路最初用于各种模拟信号的运算，故被称为运算放大电路，因其高性能低价位，广泛用于模拟信号的处理和产生电路中。在大多 引言 集成电路是一种将“管”和“路”紧密结合的器件，它以半导体单晶硅为芯片材料，采用专门的制造工艺，把晶体管、场效应管、二极管 北华航天工业学院 1 2 应用实例：集成电路在稳压电源中的应用 北华航天工业学院 3 概述 第六章 集成电路运算放大器 6.1 集成电路运算放大器中的电流源 6.2 差分式放大电路 6.3 集成电路运算放大器 6.4 主要内容 北华航天工业学院 4 第六章 集成电路运算放大器 集成电路是在半导体制造工艺的基础上，把整个电路电路的元器件制作在一块基片上。集成电路不同于分立元件的电路，其种类繁多，应用广泛。在具体学习单元电路之前，有必要了解集成运放的电路特点及其基本结构。 导引： 北华航天工业学院 5 第六章 集成电路运算放大器 6.1 概述 1.集成电路基本概念 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。 什么是集成电路？ 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： 按功能分：模拟集成电路、数字集成电路； 按规模分：小、中、大、超大规模集成电路； 按种类分：运算放大器、功率放大器、模拟乘法器、A/D转换器等； 北华航天工业学院 6 第六章 集成电路运算放大器 6.1 概述 2.集成电路特点 集成运算放大电路，简称集成运放，是一个高性能的直接耦合多级放大电路。 对称性 有源代替无源 直接耦合 采用复合管 二极管用三极管的发射结代替 北华航天工业学院 7 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 第六章 集成电路运算放大器 北华航天工业学院 8 第六章 集成电路运算放大器 6.1 概述 3.集成电路的组成 两个 输入端 一个 输出端 北华航天工业学院 9 第六章 集成电路运算放大器 6.1 概述 3.集成电路的组成 输入级：前置级，尽量提高KCMR，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，多采用准互补输出级。要求给出足够的输出电流io 即 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。 北华航天工业学院 10 第六章 集成电路运算放大器 本节小结 集成电路的电路的内部结构特点是决定集成电路外在电路特性的内在因素，正是这些特点才使得集成运放能够得到广泛的生成和使用。 集成运放的结构框图和各部分的特点和要求是学习集成运放的基础，后面将对集成运放的各个组成部分进行分析。 北华航天工业学院 11 概述 第六章 集成电路运算放大器 6.1 集成电路运算放大器中的电流源 6.2 差分式放大电路 6.3 集成电路运算放大器 6.4 主要内容 北华航天工业学院 12 第六章 集成电路运算放大器 前面已经介绍了集成运放的结构，下面将分节介绍集成运放的各个单元电路。 集成运放的偏置电路作用是为电路提供合适的静态电流，从而设置静态工作点，所以偏置电路一般是由电流源电路组成。下面将介绍几种常用的电流源电路。 导引： 北华航天工业学院 $