6.5 集成电路运算扩充器的紧要参数和对利用电路的感化 以?A741C为例 极限参数 电特质参数（Ta=25?C） 输入失调参数 差模特性参数 共模特点参数 大灯号动静参数 极限参数 ? 电源电压 ?5V ~ ?18V ? 最大首肯功耗 ? 最大差模输入电压 ? 最大共模输入电压 ? 任务温度领域 ? 存在温度鸿沟 军品：-55?C ~ 125?C -65?C ~ 150?C 通用：0?C ~ 70?C Vidmax ? 30V Vicmax ? 15V 670mW（DIP） 高压型（额外） HA2645 ? 80V D41 ?150V 输入失调参数 1. 输入失调电压VIO 2. 输入偏置电流IIB 3. 输入失调电流IIO 1mV 80nA 2nA 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 15?V/?C 0.5nA/ ?C LM741 差模特性参数 1. 开环差模电压增益AVO 2. 开环带宽BW (fH) 3. 单位增益带宽 BWG (fT) －3dB带宽 4.差模输入电阻rid 输出电阻ro 741 共模特性参数 ?A741典型值为90dB，功效好的高达180dB。 1.共模抑遏比 KCMR 2.共模输入电阻ric 大信号动静参数 ? 改良速率S R（压摆率） ?A741模范值为0.5V/ ?s 反应运放看待快疾搬动的输入大旗号的反映才智 ? 全功率带宽BW p=fmaxSR=cont,Vo=Vom 集成运算放大器的基础应用 一、理想集成运放参数 输入失调电压，输入失调电流和它们的温漂均为0，况且无任何内部噪声； 开环差模电压增益（夸诞倍数）AVD无限大； 差模输入电阻Rid无量大； 输出电阻为0； 共模抑制比无尽大； 上限休歇频率无限大； 两条紧要的规则 2、理想运放的两输入端不取电流 ——两输入端之间开途（虚断） 即两差动输入端特殊于短路，但短途中又无电流流过。 1、理想运放的两输入端之间的电压差为零 —— 两输入端短道（虚短） ∵VI=0， 而rid=∞ ∴ + 1、? 线性区 在线性区， vo=Avd（vN-vp） 常常，集成运放的Avd很大，为了使其工作在线性区，多半引入深度负反馈，以减小运放的净输入，包管输出电压不高出线） 运放的同相输入端与反相输入端的电位很是， 即VN=VP。 （2）?理思运放的输入电流等于零IN=IP 。 运放的事情区 输出电压与输入电压之间 Vo≠Avd（VN-VP） 特性 （1） 输出电压只要两种可以的状态：VH或VL，而VH和VL的数值不确定相称。 当 VP＞VN 时 Vo=VP VP＜VN 时 Vo=VN （2） 运放的输入电流等于零。 2、? 非线性区 二、集成运放的根柢电途 1、反相扩大器 输出电压与输入电压反相的夸大器 应用“虚短”概想，有 反相浮夸器的输出电压与输入电压反相，其电压增益只与延长器的外界电阻Rf、R1有关而与运算夸诞器无关 应用“虚断”概念，有 由图可得 2、同相扩大器 输出灯号与输入灯号同相的妄诞器 运用“虚短”、“虚断”概思，有 由图可得 同相扩充器的输出电压与输入电压同相，夸张倍数只与外加电阻联系，与运算扩充器无合 行使中的本色问题 1、运放的挑选 2、采取对应的外部电路覆没弱点 优先选择功效参数平衡的运放 ＋ － vo －VEE +VCC VCC -VEE VC VC赔偿VIO和IIO 集成电途运算浮夸器根柢恳求 理会百般电流源的工作原理、特点和主要用说 驾驭差模暗记、共模旗号、博鱼体育差模电压增益、共模电压增益和共模强制比等根基概思 了解差分扩大电路的职责原因和特质 理解差分扩充电讲的静态和动态指对象打算 分解集成运算扩大器的根柢组成和主要参数 阐明失调电压和失调电流对骨子运放的教育及零漂的消亡手腕 驾驭基础同相、反相浮夸器的阐明法子 电流源直流电阻小，互换电阻大 * 题目：工模逼迫比怎么响应强制零飘才华 答：共模压迫比越大解释对共模暗记的抑制越强，而对差模暗号的富强越强博鱼体育。当温度产生蜕变时，会对输入信号爆发划一的影响，相当于发生了共模信号， 这时差分扩大器就起影响了 * 题目，jbt的正反片 * 共模信号在输出端两个端口处信号大小与相角一致，故v0不发作压降，即 * 1简化，等效，电叙为对称图形 2 选择一半，依据BJT的办法求解 * 差模双入单出的增益极性判定：信任的大意头号输入暗号与电压增益标记相反 双入单双出Avd的公式实质是：分母为基极电阻和射极电阻（等效后）之和，分子为—beita乘以（（Rc与Rl的并联）或（Rc与Rl/2的并联）），共模还要乘1/2，标志由上条定。 * 6 因袭集成电路 效仿集成电谈中的直流偏置身手 差分式扩充电说 集成电道运算延长器 集成电路运算扩充器的要紧参数 因袭乘法器 *夸张电说中的噪声与滋扰 集成电路与运算扩充器根蒂 集成电途: 将悉数电说的各个元件做在同一个半导体基片上。 集成电途的优点： 职责坚实、利用随便、体积小、重量轻、功耗小。 1、小周围集成电路（0~100个元件） 中领域集成电途（100~1000个元件） 大规模集成电路（1000个元件以上） 超大范围集成电叙（十万个元件以上） 2、步武集成电道 数字集成电途 3、集成运算夸大器 集告成放 模仿乘法器 步武锁相环 集成对照器 集成电途的分类： 6.1 仿照集成电讲中的直流偏置能力 直流电阻小 交换电阻大 恒流源：Rs = ?， iO = Is ，与RL无关 三极管工作在浮夸区，其输出特色 具有恒流特色。 特性： 理会办事 必然电流源的输出电流， 并发展绸缪精度 进取输出电阻Ro 概括 BJT本原电流源 ——分压式射极偏置电路 在如意条款 I1 IB ；VB VBE 时 电流源内阻 Rs = R’o（输出电阻） R’o 与Rc无关博鱼体育，博鱼体育且能褂讪Q（温度熏陶） 比例电流源 BJT基础电流源 镜像电流源 VBE1+I1 Re1 = VBE2 +IC2 Re2 微电流源 发生?A级电流 比如：VCC = 10V，IC2 = 1?A，则 R=10M?。需占用硅片面积大 电流源的效率 (1) 用于供给静态电流并能坚韧静态工作点，这对直接耦合妄诞器是十分沉要的。 (2) 用作有源负载，可获得增益高的特征。 共射电途的电压增益为： 例： 共射扩充 电流源作有源负载后 比用电阻Rc作负载时先进了 6.2 差分式妄诞电说 1. 直接耦关夸大电谈的零点漂移题目 详细 ? 直接耦关夸诞电讲 ? 零点漂移标题 可以夸张直流灯号 # 集成运算延长器要选用直接耦合？ 零漂： 输入短谈时，输出仍有神速转动的电压爆发。 厉沉原故： 温度转变引起，也称温漂。 温漂指标： 温度每提升1度时，输出漂移电压按电压增益折算到输入端的等效输入漂移电压值。 电源电压波动也是原因之一 没有电容、变压器 比方 若第甲第漂移100 uV， 则输出漂移 10m V 若第二级漂移100 uV， 则输出漂移 10 mV 若是 第一级是主要！ ? 减小零漂的方法 用非线性元件举行温度赔偿 调制解调编制。如“斩波稳零浮夸器” 拣选差分式浮夸电途 漂移 100 uV 漂移 10 mV+100 uV 漂移 1 V+ 10 mV 漂移 1 V+ 10 mV 2. 差分的根蒂概想 + - vi1 + - vi2 - + + - vo ? 差模与共模： + - vid 差模暗号 共模灯号 总输出电压 差模电压增益 共模电压增益 共模欺压比 反应压迫零漂才力 ? 领悟念路：叠加定理 考试—选择填空 1. 差分夸诞电途中，当Vs1=300mV，Vs2=200mV时，剖判为共模输入灯号Vsc= ，差模输入暗记Vsd= 。 a. 500mV b. 100mV c. 250mV d. 50mV 3. 在单端输出差分扩充电途中，差模电压增益AVd=50，共模电压增益AVc= –0.5，若输入电压Vs1=80mV，Vs2=60mV，输出电压Vo2= 。 a. –1.035V b. –0.965V c. 0.965V d. 1.035V Vo2=Avd×Vsd +Avc×Vsc =50×20mv – 0.5×70mv =1000mv-35mv 2. 差分扩大电讲中，当Vs1=200mV，Vsd2=0mV时，理会为共模输入灯号Vsc= ，差模输入旗号Vsd= 。 根柢差分式浮夸电谈 差动夸张器的基本步地 vi2 vi1 vo RC Rs RC Rs +VCC vi + + + _ _ _ IO 根蒂差分电路（长尾） 带恒流源的差分电途 讲义上的差分电讲 vo = vo1 ? vo2 = Av1vi1 ? Av2vi2 vo = Avd(vi1 ? vi2) ? AV1 = AV2 （对管） 对称 ? VC1 = VC2 ? vo = VC1 - VC2 = 0 ? 压制温漂 (3)群众射极电阻Re 组成特色 (1)直接耦合的共射电途(Rb ,Rs) (2)两边对称 1. 电路组成特点及就业事理 贯注： 就业理由 电叙对称 T延长的条款：Je正偏、Jc反偏 vi1 = vi2 = 0（静态） ? Je正偏 ? T夸大 ? Jc反偏 vo = VC1 - VC2 = 0 ? 告竣： 0输入 ? 0输出 静态明白 动态判辨 —— 输入差模暗记 大小至极，主意相反 其余： Re非常于短讲 ?iE = 0 动态剖析 —— 输入共模暗记 大小非常，方针也一律 另外： Re极度于2Re ?iE = 2?iE1 = 2?iE2 差分扩充器能浮夸差模暗记，强迫共模暗号 2. 主要指标剖判预备 消息认识思叙 （1）小灯号等效电路法 （2）运用叠加原因 （4）四种接法 a. 双端输入、双端输出 b. 双端输入、单端输出 c. 单端输入、双端输出 d. 单端输入、单端输出 （3）使用对称特点， 转移为单边电路求解。 电阻Re 和RL 双端输入 —— 差模增益 ? 输入纯差模信号 ? 电途两边对称 ? 电谈调换（拆开、调动为单边电讲） Re短途 RL各分一半 ? 画小暗记 等效电路 ? 双入双出 双入双出 ? 双入单出 RL各分一半 RL由T1孤独义务 ? 同相输入端与反相输入端 + - 双入单出 Re短路 + - 双端输入 —— 共模增益 ? 输入纯共模暗号 ? 电途两边对称 ? 电途更改（拆开、调动为单边电途） Re对单边极度于2Re RL开路 ? 画小旗号 等效电路 ? 双入双出 双入双出 ? 双入单出 RL开道 RL由T1孤苦义务 双入单出 Re对单边分外于2Re 双端输入 —— 共模欺压比 双入双出 双入单出 ? 双入双出 ? 双入单出 ? 众人电阻Re ? ? KCMR ? ? 压迫零漂技能增强 单端输入 比如： ? 指标绸缪与双端输入一律！ FET差分式放大电讲 与共源电路同等 1. 电谈组成 2. 差模增益 3. 差模输入电阻 双端输出时： 1、vid=0时 2、当vid很小时 输出电流与差模输入电压成线毫伏之间时 运用其非线性能够杀青非线 集成电途运算夸大器 一、 轻松的集成电路运算夸张器 集成电说 运算夸大器 直接耦合 多级延长电途 符号： 特色： 电压增益高（差模） 输入电阻大 输出电阻小 读图 例题 in out 直接耦合 多级夸大电途 差分输入级双入单出 中心妄诞级复合管共射 输出级 2级共集 镜像电流源输入级偏置 + - + + - - - 反相端 同相端 镜像电流源T5的偏置 二、 通用型集成电途运算夸大器 读图 差分妄诞输入级 共集－共基组闭 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 - - - 中间延长级 复合管－共射 前置扩大 共集缓冲 读图 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 褂讪事情点？ T? io ? Iomax vR9 ? 0.5V T15导通 带缓冲级的比例电流源 有源负载 限流保卫 T15,T21 小结： vN vP vo － ＋ ? ∞ ＋ ＋ － vN vP vo V-(+VEE) V+ (+VCC) 高增益的直接耦合 多级差分妄诞电途 标志： 集成电讲运算延长器 电压传输特色： 运算扩充器有三类封装大局：金属圆帽封装、双列直插封装和贴片SOP封装 封装大势和显示象征 SO8(Plastic Micropackage) 电流源直流电阻小，调换电阻大 * 问题：工模压榨比怎样呼应欺压零飘本领 答：共模压迫比越大解释对共模信号的压迫越强，而对差模灯号的昌隆越强。当温度发生变动时，会对输入信号发生相仿的浸染，十分于发作了共模暗记， 这时差分夸诞器就起用意了 * 问题，jbt的正反片 * 共模灯号在输出端两个端口处信号大小与相角同等，故v0不发作压降，即 * 1简化，等效，电路为对称图形 2 挑选一半，遵循BJT的手段求解 * 差模双入单出的增益极性判决：断定的任意一级输入旗号与电压增益符号相反 双入单双出Avd的公式本色是：分母为基极电阻和射极电阻（等效后）之和博鱼体育，分子为—beita乘以（（Rc与Rl的并联）或（Rc与Rl/2的并联）），共模还要乘1/2，标记由上条定。 *

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