模电课件25第七章集成运放概述
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T16 基极和 T17 集电极之间接了内补偿电容，由于
米勒效20应 24/2，/2130 pF 的电容起到了一个大模电电课容件的补偿 作用。①引脚和⑤引脚外接调零电位器。
7
6
1
5
4
§7.2集成运放的主要技术参数：
kk 一输入特性参数
1输入失调电压：反映了运放输入级差动电路的对称性 输入=0，输出≠0，→失调 使输出=0，输入附加电压 （静态的直流补偿电压）
静态工作点。
1输入级：一般由差动放大电路构成
2中间级：由一至二级直接耦合放大电路组成，主要承担放大 作用，还含有电平移位和双端－单端变换电路。
u
输 入
u
级
中 间 级
输
出
uo
级
2024/2/21
偏 置 电模电课路件
二．典型集成运放电路741。
IC8 IC1 IC3
IC 3
. IC5
2024/2/21
1 输入级：由T1 T8 构成共集-共基串接差动输入级。 其中，T1,T2 为共集组态，T3 ,T4 为共基组态，
共同组成一对共集-共基组态差放，T5 ~ T7 构成
IC2
IC9 系数为 1 的比例电流源，为组合差放管的有源负 Im 载，T 8 为偏置电流源，该输入级特点：
IC 4 I B16
IB3+IB4
I C 6
IC10
①利用 NPN 管T1 和T2 β大和横向 PNP 管T3 ,T4 e 结
击穿电压高的优点，有好的频率特性，并完成电平 移位功能，输入级电流增益高，差模输入电压范围大。 ②具有共模负反馈作用，提高了共模抑制比， 如设：共模信号输入
I C1 I C 2 I C8 I C 9 (I C1 I C 2 )
输出电阻为集成运放对地的动态电阻
ro越小，表明集成运放带负载能力越强。
2．输出峰-峰电压UOP-P 输出峰-峰电压UOP-P表示在特定负载的条件下，集
成运放的最大输出电压幅度 与电源电压值有关。
2024/2/21
模电课件
7.2.4 电源特性参数
1．电源电压抑制比KSVR
输入失调电压与电源电压变化量之比
uid iid
的变化量之比
u IB1
U IO
u
uo
2024/2/21
模电课件
IB2
7.2.2 增益特性参数
1．开环差模电压增益Aod
开环差模电压增益指运放无外加反馈的情况下的差模
增益
Aod
uo u u
uo uid
开环差模电压增益Aod是表示运放精度的重要指标，Aod越大 越好，理想运放的Aod为∞
u
输出I端B1
+VCC
u
反相输入端 IB2 VIO
ui1
ui1
u
Rc
Rc
同v相i2 输入端 N
正R电1 源b1 T端1 负电源端
T2 Iee
b VCC2
R1
uo
uo ui1
u ui2
-VEE
uo
ui2
2024/2/21
模电课件
uo
VCC
uo
VCC
2．集成运放的封装 （a）金属圆壳封装
（b）双列直插封装
( I B 3 I B4 ) ( IC 10 IC 9 ) IC 3 IC 4
输出共模电流受到抑制
③采用T5 ,T6 ,T7 有源负载，可实现双端—单端输出的转换，
设差模输入信号
I C 4 IC3
|
I C 3
||
I C 4
|
I B16
IC4 IC6
= 模I电C4课件IC5 IC4 IC3 2IC4
模电课件
二．典型集成运放电路741。
Ic8
Im
R5
5．偏置电路：T12 , R5 ,T13 为偏置电流源，产生参考电流
I m 0.7mA 。T12 T11,T10 组成微电流源。T10 T8 ,T9 2 镜像电流源为差动输入级提供偏流IC8 20
另外为了保护 741 在负反馈应用时的稳定性，在 3
2．共模抑制比KCMR
共模抑制比KCMR为开环差模电压增益Aod和开环
共模电压增益Aoc之比
K CMR
AOd ห้องสมุดไป่ตู้Oc
共模抑制比KCMR主要用于衡量运放抑制温漂的能力。KCMR越大， 表明202抑4/2/制21 温漂的能力越强，理模想电课运件 放的KCMR为∞
7.2.3 输出特性参数
1．输出电阻ro
向PNP管的β值很小，但PN结耐压高，因此，设计
常常利用这一特点中，将纵向NPN管和横向PNP管
接成复合组态，形成性能优良的各种放大电路。
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模电课件
7.1.2 集成运放的特点及组成方框图
1．集成运放的电路符号
u
集成运放的电路符号为一个用正方形表示的三端口uo
元件
u
基 本 引 出 端 ：VCC
输入失调电流IIO也是反映运放差分放大电路对 称性的一个指标
5．输入失调电流温漂αIIO
输入失调电流在规定工作范围内的温度系数
II 0
I I 0 T
输入失调电流温漂α 是衡量运放温漂的重要指标 IIO
6．差模输入电阻rid
差 模 输 入 电 压 uid 与 相 应 的 输 入 电 流 iid
rid
2温度漂移系数αUIO：输入失调电压UIO的温度变化率
U IO
dU IO dT
3输入偏置电流IIB
静态输出电压=0 时→输入偏置电流的平均值
IIB
1 2
IB1 IB2
u IB1
U IO
uo
u
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模电课件
IB2
4．输入失调电流IIO 输出电压为零时，两个输入端的偏置电流之差
II0 IB1 IB2
K SVR
uo Aod
/ Es
Δuo为电源电压变化ΔEs 而引起的输出电压变化
2．静态功耗PD
静态功耗是集成运放在无负载、输出电压为零时的 功率损耗。
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模电课件
单端输出电流是单管的 2 倍，得到和双端输出相同的效果，
二．典型集成运放电路741。
IC8
IC1
IC2
IC9
Im
IC 3
I B16
IB3+IB4
I C 6
IC10
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2．中间级：T16 为射级输
出缓冲级，T17 构成以T13 A
为有源负载的共射放大器。
E
B
T13
CA CB
T13A
CA
CB
T13等效电路
二．典型集成运放电路741。
3．输出级：T23 构成以T13B 为
有源负载的射随器作为输出级
的推动级，为消除交叉失真，
在 T23 射级I电C8路中接有T19 ,T18 , R8 ， 作为IC1T14 ,T26 的甲乙IC类2 偏置IC电9 路Im， T14 ,T26 为互补推挽射级输出器。
集成电路的特点
（1）由于制造工艺和集成化的限制，不适于制造容 量大的电容和电感，因此，集成电路内部放大电路 通常采用直接耦合方式。
（2）集成电路的工艺不适于大阻值电阻的制造，因 此，常采用晶体管构成的恒流源电路提供偏置电流。
（3）集成电路工艺制造的元器件，其对称性和温度 对称性都较好。
（4）在集成电路内部，纵向NPN管的β较大，而横
4．保护电路：T15 为T14 的正向输出过
R8
载保护电路，T15 对T14 有分流I B作16 用，
电T2I路1C,3T对22T,T2624有为分T流26 作的I用B负3I+TC向I62B3输4的出一IC过1个0载发保射护
级构成对T16 基级的分流，防止T17 饱和，
从而保护T16 管。
2024/2/21
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（c）扁平陶瓷封装
模电课件
2．集成运放的组成框图 3从输出原级理：上一看般，为集互补成推运挽放射实级际跟上随器是，具以有提高高放集大成运倍放数负的 载多能级力直，接常还耦含合有放保大护电电路路。，其内部电路一般由输入级、 4输偏置出电级路、：中由间电级流源和电偏路置组电成路，等为各四级个放基大本器部设分置合组适成的
米勒效20应 24/2，/2130 pF 的电容起到了一个大模电电课容件的补偿 作用。①引脚和⑤引脚外接调零电位器。
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1
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§7.2集成运放的主要技术参数：
kk 一输入特性参数
1输入失调电压：反映了运放输入级差动电路的对称性 输入=0，输出≠0，→失调 使输出=0，输入附加电压 （静态的直流补偿电压）
静态工作点。
1输入级：一般由差动放大电路构成
2中间级：由一至二级直接耦合放大电路组成，主要承担放大 作用，还含有电平移位和双端－单端变换电路。
u
输 入
u
级
中 间 级
输
出
uo
级
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偏 置 电模电课路件
二．典型集成运放电路741。
IC8 IC1 IC3
IC 3
. IC5
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1 输入级：由T1 T8 构成共集-共基串接差动输入级。 其中，T1,T2 为共集组态，T3 ,T4 为共基组态，
共同组成一对共集-共基组态差放，T5 ~ T7 构成
IC2
IC9 系数为 1 的比例电流源，为组合差放管的有源负 Im 载，T 8 为偏置电流源，该输入级特点：
IC 4 I B16
IB3+IB4
I C 6
IC10
①利用 NPN 管T1 和T2 β大和横向 PNP 管T3 ,T4 e 结
击穿电压高的优点，有好的频率特性，并完成电平 移位功能，输入级电流增益高，差模输入电压范围大。 ②具有共模负反馈作用，提高了共模抑制比， 如设：共模信号输入
I C1 I C 2 I C8 I C 9 (I C1 I C 2 )
输出电阻为集成运放对地的动态电阻
ro越小，表明集成运放带负载能力越强。
2．输出峰-峰电压UOP-P 输出峰-峰电压UOP-P表示在特定负载的条件下，集
成运放的最大输出电压幅度 与电源电压值有关。
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7.2.4 电源特性参数
1．电源电压抑制比KSVR
输入失调电压与电源电压变化量之比
uid iid
的变化量之比
u IB1
U IO
u
uo
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IB2
7.2.2 增益特性参数
1．开环差模电压增益Aod
开环差模电压增益指运放无外加反馈的情况下的差模
增益
Aod
uo u u
uo uid
开环差模电压增益Aod是表示运放精度的重要指标，Aod越大 越好，理想运放的Aod为∞
u
输出I端B1
+VCC
u
反相输入端 IB2 VIO
ui1
ui1
u
Rc
Rc
同v相i2 输入端 N
正R电1 源b1 T端1 负电源端
T2 Iee
b VCC2
R1
uo
uo ui1
u ui2
-VEE
uo
ui2
2024/2/21
模电课件
uo
VCC
uo
VCC
2．集成运放的封装 （a）金属圆壳封装
（b）双列直插封装
( I B 3 I B4 ) ( IC 10 IC 9 ) IC 3 IC 4
输出共模电流受到抑制
③采用T5 ,T6 ,T7 有源负载，可实现双端—单端输出的转换，
设差模输入信号
I C 4 IC3
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I C 3
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I C 4
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I B16
IC4 IC6
= 模I电C4课件IC5 IC4 IC3 2IC4
模电课件
二．典型集成运放电路741。
Ic8
Im
R5
5．偏置电路：T12 , R5 ,T13 为偏置电流源，产生参考电流
I m 0.7mA 。T12 T11,T10 组成微电流源。T10 T8 ,T9 2 镜像电流源为差动输入级提供偏流IC8 20
另外为了保护 741 在负反馈应用时的稳定性，在 3
2．共模抑制比KCMR
共模抑制比KCMR为开环差模电压增益Aod和开环
共模电压增益Aoc之比
K CMR
AOd ห้องสมุดไป่ตู้Oc
共模抑制比KCMR主要用于衡量运放抑制温漂的能力。KCMR越大， 表明202抑4/2/制21 温漂的能力越强，理模想电课运件 放的KCMR为∞
7.2.3 输出特性参数
1．输出电阻ro
向PNP管的β值很小，但PN结耐压高，因此，设计
常常利用这一特点中，将纵向NPN管和横向PNP管
接成复合组态，形成性能优良的各种放大电路。
2024/2/21
模电课件
7.1.2 集成运放的特点及组成方框图
1．集成运放的电路符号
u
集成运放的电路符号为一个用正方形表示的三端口uo
元件
u
基 本 引 出 端 ：VCC
输入失调电流IIO也是反映运放差分放大电路对 称性的一个指标
5．输入失调电流温漂αIIO
输入失调电流在规定工作范围内的温度系数
II 0
I I 0 T
输入失调电流温漂α 是衡量运放温漂的重要指标 IIO
6．差模输入电阻rid
差 模 输 入 电 压 uid 与 相 应 的 输 入 电 流 iid
rid
2温度漂移系数αUIO：输入失调电压UIO的温度变化率
U IO
dU IO dT
3输入偏置电流IIB
静态输出电压=0 时→输入偏置电流的平均值
IIB
1 2
IB1 IB2
u IB1
U IO
uo
u
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模电课件
IB2
4．输入失调电流IIO 输出电压为零时，两个输入端的偏置电流之差
II0 IB1 IB2
K SVR
uo Aod
/ Es
Δuo为电源电压变化ΔEs 而引起的输出电压变化
2．静态功耗PD
静态功耗是集成运放在无负载、输出电压为零时的 功率损耗。
2024/2/21
模电课件
单端输出电流是单管的 2 倍，得到和双端输出相同的效果，
二．典型集成运放电路741。
IC8
IC1
IC2
IC9
Im
IC 3
I B16
IB3+IB4
I C 6
IC10
2024/2/21
模电课件
2．中间级：T16 为射级输
出缓冲级，T17 构成以T13 A
为有源负载的共射放大器。
E
B
T13
CA CB
T13A
CA
CB
T13等效电路
二．典型集成运放电路741。
3．输出级：T23 构成以T13B 为
有源负载的射随器作为输出级
的推动级，为消除交叉失真，
在 T23 射级I电C8路中接有T19 ,T18 , R8 ， 作为IC1T14 ,T26 的甲乙IC类2 偏置IC电9 路Im， T14 ,T26 为互补推挽射级输出器。
集成电路的特点
（1）由于制造工艺和集成化的限制，不适于制造容 量大的电容和电感，因此，集成电路内部放大电路 通常采用直接耦合方式。
（2）集成电路的工艺不适于大阻值电阻的制造，因 此，常采用晶体管构成的恒流源电路提供偏置电流。
（3）集成电路工艺制造的元器件，其对称性和温度 对称性都较好。
（4）在集成电路内部，纵向NPN管的β较大，而横
4．保护电路：T15 为T14 的正向输出过
R8
载保护电路，T15 对T14 有分流I B作16 用，
电T2I路1C,3T对22T,T2624有为分T流26 作的I用B负3I+TC向I62B3输4的出一IC过1个0载发保射护
级构成对T16 基级的分流，防止T17 饱和，
从而保护T16 管。
2024/2/21
2024/2/21
（c）扁平陶瓷封装
模电课件
2．集成运放的组成框图 3从输出原级理：上一看般，为集互补成推运挽放射实级际跟上随器是，具以有提高高放集大成运倍放数负的 载多能级力直，接常还耦含合有放保大护电电路路。，其内部电路一般由输入级、 4输偏置出电级路、：中由间电级流源和电偏路置组电成路，等为各四级个放基大本器部设分置合组适成的