11.3集成运算放大器(课件）-《电工电子技术与技能》同步教学（华东师大版）

放大电路与集成运算放大器 主题11 1. 掌握共发射极放大电路的电路结构和主要元件的作用。 2. 掌握低频小信号放大器的静态工作点和性能指标（放大倍数、输入电阻、输出电阻）的含义，了解温度对放大器静态工作点的影响。 3. 掌握放大器的3种级间耦合方式及特点。 4. 理解负反馈应用于放大器中的类型，了解负反馈对放大电路性能的影响。 5. 了解集成运算放大器的电路结构，熟悉集成运算放大器的符号并认识实物器件的引脚功能。 6. 了解集成运算放大器的理想特性及实际应用。 知识目标 1. 能够安装和调试共发射极放大电路，且会识读共发射极放大电路的基本放大电路图。 2. 能够辨别放大器的3种级间耦合方式，并叙述各自特点。 3. 能够分析集成运算放大器构成的应用电路。 4. 能够识读反相比例、同相比例运算放大器电路图。 5. 能够运用网络查阅集成运算放大器组成的实用电路，熟悉集成运算放大器的功能。 技能目标 基本放大电路 探寻1 多级放大器和反馈放大器 探寻2 集成运算放大器 探寻3 测试集成运算放大器线性运用电路 测试集成运算放大器线性运用电路 实训2 共发射极基本放大电路的安装与调试 实训1 共发射极基本放大电路的安装与调试 目录 集成运算放大器 探寻3 计算机的发展史实质上是电子技术的发展史。世界上第一台计算机“ENIAC”是1964年由美国研制的，它占地170m2，重30t。随着电子技术的发展，晶体管代替了之前的电子管，计算机的体积和重量大大减少。集成电路的发展使电子技术发生了巨大的变化，现如今，计算机已经发展到“五代”计算机（超大规模集成电路计算机）。集成电路（即芯片）在当下电子技术领域中有着重要作用。本探寻主要学习集成电路中集成运算放大器的基础知识。 ▲ 世界上第一台计算机（部分） ▲ 晶体管计算机 ▲ “五代”计算机 学习引入 集成运算放大器概述 一 集成电路是一种新型器件，是一种将三极管、必要的元件和连接导线集中制造在一小块半导体基片上，并具有某种特定电路功能的器件。实际运用中，集成电路可以分为模拟集成电路和数字集成电路。而集成运算放大器是模拟集成电路中应用最为广泛的一种。 1. 集成运算放大器的基本结构 差动输入级由可以抑制零点漂移的差动放大电路组成； 中间放大级采用多级共发射极放大电路，以获得较大的电压放大倍数； 输出级则采用射极输出器，以便提高电路的带负载能力。 知识链接 2. 差动放大电路 集成运算放大器各级之间采用的是直接耦合方式，而直接耦合电路必然存在零点漂移。 直接耦合放大器在输入端短路（ui=0）时，从第一级输出开始，电压就有微量波动，经过逐级放大后，末级输出电压有较大变化且不为零。这种输入信号为零，输出电压偏离起始值的现象称为零点漂移，简称零漂。 （1）零点漂移 抑制零漂是直接耦合放大器必须解决的问题，电路中第一级的零漂对输出信号电压的影响最大，因此抑制零漂的有效措施通常是在直接耦合多级放大器的第一级采用差动放大器。 知识链接 差动放大器是一种能有效抑制零点漂移的直接耦合放大电路。电路由两个完全对称的单管放大器组成，V1、V2两个三极管特性完全相同，各偏置电阻对应也相等，RP为调零电位器，Re为公共发射极电阻，VE是一个负的辅助电源。两管输入信号ui1、ui2是由总输入信号ui经R1、R2分压获得。输出信号uo等于两管输出电压之差（uo=uo1-uo2）。 （2）差动放大器 ▲ 典型的差动放大电路 差动放大器抑制零漂的原理是：当ui=0时，由于两管对称，此时uo=uo1-uo2=0。当温度发生变化，两管输出电压均发生变化（uo1变为uo1'，uo2变为uo2'），但根据对称原则，uo1'=uo2'，即uo'=uo1'-uo2'=0。可见两管零漂在输出端被抵消了，因此能有效地抑制零点漂移。 知识链接 差模信号指大小相等、极性相反的两个信号。 输入信号ui经R1和R2被分压为ui1和ui2，而R1=R2，则 ，分别加在两管的基极输入端。 （3）差模信号 共模信号指大小相等且极性相同的两个信号。 （4）共模信号 为了衡量差分放大器放大差模信号及抑制共模信号的能力，引入了共模抑制比，用KCMR表示。 其定义式为： （5）共模抑制比KCMR Aud——差分放大器的差模放大倍数，代表差分放大器对差模信号的放大能力； Auc——差分放大器的共模放大倍数，代表差分放大器对共模信号的放大能力。 知识链接 3. 集成运算放大器的外形和符号 集成运算放大器的外形主要有圆壳式金属封装、双列直插式和扁平式塑料封装。国产集成运算放大器的封装外形主要采用圆壳式金属封装和双列直插式塑料封装。 在原理图绘制中，集成运算放大器通常只画出输入和输出端，其余各端均不画出。输入端用“-