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 集成运放的主要性能指标 指标参数 F007典型值 理想值 开环差模增益 Aod 106dB ∞ 差模输入电阻 rid 2MΩ ∞ 共模抑制比 KCMR 90dB ∞ 输入失调电压 UIO 1mV 0 UIO的温漂d UIO/dT(℃) 几μV/ ℃ 0 输入失调电流 IIO (│ IB1- IB2 │) 20nA 0 UIO的温漂d UIO/dT(℃) 几nA/ ℃ 0 最大共模输入电压 UIcmax ±13V 最大差模输入电压 UIdmax ±30V -3dB带宽 fH 10Hz ∞ 转换速率 SR(=duO/dt│max) 0.5V/μS ∞ 输入级的分析 T3、T4为横向PNP型管，输入端耐压高。共集形式，输入电阻大，允许的共模输入电压幅值大。共基形式频带宽。 共集-共基形式 Q点的稳定： T（℃）↑→IC1↑ IC2↑ →IC8↑ IC9与IC8为镜像关系→IC9↑ 因为IC10不变→IB3↓ IB4↓ → IC3 ↓ IC4↓→ IC1↓ IC2↓ T1和T2从基极输入、射极输出 T3和T4从射极输入、集电极输出 输入级的分析 T7的作用：放大差模信号 作用？ T5、T6 、T7组成加射极输出器的比例电流源， 作为T3、T4的有源负载。 差模输入 iC3= － iC4 ，而iC5 ≈ iC3 , iC5= iC6 ， 因而iC6= － iC4 iB16= iC4 － iC6 =2 iC4 输入级的分析 T7的作用：放大差模信号 作用？ + + + + + + + _ 抑制共模信号 + _ _ _ 特点： 输入电阻大、差模放大倍数大、共模放大倍数小、输入端耐压高的双端输入、单端输出差分放大电路。 _ 瞬时极性法 T5、T6 、T7组成加射极输出器的比例电流源， 作为T3、T4的有源负载。 共模输入 iC3= iC4 ，而iC5 ≈ iC3 , iC5= iC6 ， 因而iC6= iC4 iB16= iC4 － iC6 =0 6 中间级的分析 中间级是主放大器，它所采取的一切措施都是为了增大放大倍数。 中间级是以复合管T16、T17 为放大管、采用有源负载的共射放大电路。由于等效的集电极电阻趋于无穷大，故动态电流几乎全部流入输出级。 中间级 输出级 7 输出级的分析 D1和D2起过流保护作用，未过流时，两只二极管均截止。 iO增大到一定程度，D1导通，为T14基极分流，从而保护了T14。 准互补输出级，UBE倍增电路消除交越失真。 中间级 输出级 电流采样电阻 特点： 输出电阻小 最大不失真输出电压高 8 判断同相输入端和反相输入端 F007所具有的高性能 Ad较大：放大差模信号的能力较强 Ac较小：抑制共模信号的能力较强 rid较大：从信号源索取的电流小 ro小：带负载能力强 Uom大：其峰值接近电源电压 输入端耐压高：使输入端不至于击穿的差模电压大。 uIcmax大：接近电源电压 10 ４.４集成运放的主要性能指标 指标参数 F007典型值 理想值 开环差模增益 Aod 106dB ∞ 差模输入电阻 rid 2MΩ ∞ 共模抑制比 KCMR 90dB ∞ 11 指标参数 F007典型值