集成电路运算放大器

集成电路运算放大器(差放电路复合管)

实现复杂信号处理
集成电路运算放大器具有多种功能，如加减法、积分、微分等，可以实现复杂信号的处理。
集成电路运算放大器的历史与发展
历史
集成电路运算放大器的出现可以追溯到20世纪60年代，随着半导体技术和集成电路工艺的发展，集成电路运算放大器的性能不断提高，应用领域不断扩大。
发展
目前，集成电路运算放大器已经发展到了纳米级别，性能更加优异，同时出现了许多新型的集成电路运算放大器，如低噪声、低失真、高速等类型，满足了不同领域的需求。未来，集成电路运算放大器将继续朝着高性能、低功耗、小型化的方向发展。
差放电路复合管的工
02
作原理
差放电路复合管的结构与组成
输入级
01
差放电路复合管的输入级通常由两个对称的晶体管组成，用于
接收输入信号并进行差分放大。
输出级
02
输出级通常由一个或多个晶体管组成，用于将差分路
03
偏置电路用于为各级提供稳定的直流偏置，确保放大器正常工
作。
差放电路复合管的工作原理
采用低功耗设计技术，如降低工作电压、优化电路结构、使用低功耗器件等。此外，还可以采用动态功耗管理技术，根据实际需求调整运算放大器的工作状态，降低功耗。
噪声问题
挑战
集成电路运算放大器在放大信号时，会引入噪声，影响信号质量。噪声问题对于高精度、高灵敏度的应用场景尤为突出。
解决方案
采用低噪声设计技术，如优化电路结构、选用低噪声器件、合理布线等。此外，还可以采用差分放大电路、加装滤波器等方式降低噪声干扰。
时序电路
集成电路运算放大器可以用于时序电路的设计，实现不同时序的控制和同步操作。
在信号处理系统中的应用

集成电路运算放大器的线性应用

高开环增益
输入端几乎不吸收电流，使得输入信号源不受负
载影响。
输出端具有很低的内阻，可以驱动较大的负载。
无反馈时的电压放大倍数极高，使得运算放大器具
有很高的放大能力。
高共模抑制比
对共模信号（两个输入端共有的信号）有很强的抑制能
力，提高了抗干扰性能。
常见集成电路运算放大器类型
通用型运算放大器
高精度运算放大器
故障诊断与排除方法
01 02 03 04
当运算放大器出现故障时，首先检查电源和接地是否正常，排除电源故障。
检查输入信号是否正常，以及输入电路是否存在短路或开路现象。
观察运算放大器的输出信号是否正常，如有异常则检查反馈电路和元件是否损坏。
使用示波器等测试工具对运算放大器进行测试，进一步确定故障原因并进行修复。
参考运算放大器的典型应用电路，选择合适的外围元件和参数。
应用注意事项与技巧
01 在使用运算放大器前，应对其进行充分的测试和验证，确保其性能稳定可靠。
02
合理设计运算放大器的输入和输出电路，避免引入不必要的噪声和失真。
03
注意运算放大器的电源和接地设计，确保电源稳定且接地良好。
04
根据应用需求选择合适的反馈电路和元件，以实现所需的放大倍数和带宽。
音频滤波器
通过配置运算放大器和外围元件，构成各种滤波器，如低通、高通、带通等，对音频信号进行频率选择和处理。
传感器信号调理电路
传感器信号放大电路
01
针对传感器输出的微弱信号，利用运算放大器进行放大，提高
信号的幅度和信噪比。
传感器信号滤波电路
02
去除传感器信号中的噪声和干扰，提取有用的信号成分，提高

第7章集成电路运算放大器及应用

10
共模抑制比K (3) 共模抑制比 CMR •为了衡量差动放大电路抑制共模信号的能力，常为了衡量差动放大电路抑制共模信号的能力，为了衡量差动放大电路抑制共模信号的能力用共模抑制比作为一项技术指标来，用共模抑制比作为一项技术指标来，其定义为 KCMR=|Aud /Auc | 或 KCMR=20lg |Aud /Auc| dB •若差动放大电路完全对称，双端输出时，若差动放大电路完全对称，若差动放大电路完全对称双端输出时， KCMR=|Aud /Auc |→∞
6
2）主要技术指标的计算 (1)共模电压放大倍数 (1)共模电压放大倍数
共模输入信号时的信号通路 • 双端输入、双端输出双端输入、若电路的完全对称有，若电路的完全对称有， uic=ui1=ui2 ue=ieRe=2Reie1 uoc=0 Auc= uoc/ uic=0 共模电压放大倍数越小，说明放大电路的性能越好。共模电压放大倍数越小，说明放大电路的性能越好。
11
7.2 集成运算放大器
一. 集成运算放大器组成 Ui 输入级中间级偏置电路
集成电路运算放大器框图集成电路运算放大器框图
输出级
Uo
12
二. 集成运算放大器的主要参数
1．开环差模电压放大倍数Aod ．开环差模电压放大倍数是指集成运放工作在线性区，接入规定的负载，无负反是指集成运放工作在线性区，接入规定的负载，馈情况下的直流差模电压放大倍数。馈情况下的直流差模电压放大倍数。 2．最大输出电压 op-p ．最大输出电压U 最大输出电压是指在额定的电压下，最大输出电压是指在额定的电压下，集成运放的最大不失真输出电压的峰一峰值。失真输出电压的峰一峰值。用集成运放的传输特性曲线影响。表示U 表示 op-p的影响。 Uo 3．最大差模输入电压 id max ．最大差模输入电压U UOM= Uop- p/ 2 所指的是集成运放的反相和同相输入端所能承受的最大电压值。电压值。 0 Uid 4．最大共模输入电压Uic max ．最大共模输入电压这是指运放所能承受的最大共模输入电压。共模输入电压。线性区 -UOM

集成电路和运算放大器

3.2.2 差分放大电路的基本性能分析
1、差分放大器的等效电路与半电路分析法
3.2.2 差分放大电路的基本性能分析
1、差分放大器的等效电路与半电路分析法
(2).差分放大器的差模性能分析
差模输入电阻： 2(Rs+rbe)
差模输出电阻：双端输出： 2RC
单端输出： RC
3.2.2 差分放大电路的基本性能分析
15
Ripple-Free Differential Output
Since the signal is taken as a difference between two nodes, an amplifier that senses differential signals is16needed.
17
Differential Inputs to Differential Amplifier
v X Av vin vr vY Av vin vr v X vY 2 Av vin
When the inputs are applied differentially, the outputs are 180° out of phase; enhancing each other when sensed differentially.
解：
v id v i1 v i2 2 .0 1 2 .9 0 8 .0 V 4
v ic 1 2 (v i1 v i2 ) 1 2 (2 .0 2 1 .9)8 2 V
3.2.1 差分放大电路的工作原理
2、差分放大电路的工作原理
这个电路有两个输入端和两个输出端,有四种电路形式：
折算到输入端的等效输入漂移电压值。

集成电路运算放大器的定义

集成电路运算放大器的定义1. 引言集成电路运算放大器是当今电子电路中最重要的基本器件之一。

它是一种高增益、差分放大器，广泛应用于模拟电路、信号处理、自动控制等领域。

本文将介绍集成电路运算放大器的定义、基本原理、特性以及应用。

2. 定义集成电路运算放大器，简称运放(Op-Amp, Operational Amplifier)，是一种差分放大器，它能够将输入信号放大到较高的增益水平。

运放通常由差动输入级、差动放大级、输出级和电源级组成。

它的输入有两个端口：非反馈输入端(inverting input)和反馈输入端(non-inverting input)，输出端则以电压方式输出。

3. 基本原理3.1 差分放大器运放的核心是差分放大器，它是由两个晶体管组成的差分对(differential pair)。

差分放大器具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点。

当在非反馈输入端和反馈输入端施加电压时，差分放大器将两个输入信号进行差分放大，并输出差分放大的结果。

3.2 负反馈运放的一个重要特点是负反馈(negative feedback)。

负反馈通过将输出信号的一部分反馈到输入端，使得运放的输出与输入之间达到稳定的关系。

负反馈降低了运放的增益，但提高了稳定性和线性度。

4.1 增益运放具有非常高的开环增益，通常在105到106范围内。

通过负反馈可以调节运放的增益，使其适应不同的应用需求。

4.2 输入阻抗和输出阻抗运放的输入阻抗非常高，通常在105到1012欧姆之间，使其能够接受较小的输入信号。

输出阻抗通常比输入阻抗小得多，可以提供较低的输出阻抗。

4.3 带宽运放的带宽指的是它能够工作的最大频率范围。

通常，在低频时运放的增益较高，而在高频时增益会逐渐降低。

带宽取决于运放的内部结构和电容等元件。

运放的工作温度和环境温度对其性能有一定影响。

温度变化会引起运放增益的变化，这种现象称为温漂。

通过合适的补偿电路和工艺可以减小温漂的影响。

集成电路运算放大器实验教案

集成电路运算放大器实验教案0. 前言集成电路运算放大器（Operational Amplifier，简称Op Amp）是一种非常重要的电子元器件，由于其方便的使用和高性能，成为学习电子技术的必备件之一。

在工程实践中，Op Amp被广泛应用于斯密特触发器、积分与微分电路、滤波器等电路中，因此掌握Op Amp的基础知识和实验技能对于电子信息专业的学生非常重要。

本次实验的目的是帮助学生掌握Op Amp的基本操作，理解阻容耦合放大器、反相放大器、非反相放大器、比例放大器和积分放大器等Op Amp的基础电路，并通过实际的电路组装和测试来加深对Op Amp的理解和应用。

1.实验名称集成电路运算放大器实验教案2.实验目的(1) 了解Op Amp的原理与基本电路。

(2) 掌握Op Amp放大电路的组装方法。

(3) 掌握Op Amp放大电路的测试与分析方法。

(4) 提高学生实验操作能力和实践能力。

3.实验器材（1）直流电源（5V、+12V、-12V）（2）信号发生器（正弦波、矩形波、三角波）（3）万用表（4）面包板及连线（5）集成电路运算放大器（OP27、LM741、TL081等）（6）小型陶瓷电容（0.1μF、0.22μF等）（7）小型金属膜电阻（1kΩ、10kΩ等）4.实验步骤(1) 实验前准备：将面包板上的信号发生器、万用表、电源及Op Amp等器件连通，保证电源正极与电源标记对应，信号输入口与信号发生器对应，输出端口与万用表对应，Op Amp的正负电源和信号输入和输出对应。

(2) 阻容耦合放大器：阻容耦合放大器是指由Op Amp和若干个电阻、电容组成的电路。

将Op Amp的正电源连接到+12V，负电源连接到-12V，电容C1连接到Op Amp的负输入端，C2连接到Op Amp的输出端，R1连接到Op Amp的正输入端和电源的+12V端，R2连接到Op Amp的正输入端和C1的另一端。

分别通过正弦波和矩形波输入信号，观察输出信号。

简单的集成电路运算放大器

第21讲6.3 简单的集成电路运算放大器主要内容:本节主要介绍了集成电路运算放大器。

基本要求：了解集成运放的内部结构及各部分功能、特点。

教学要点：1．集成电路运算放大器的组成集成电路运算放大器是一种高电压增益、高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路，它的类型很多，电路也不一样，但结构具有共同之处，一般由四部分组成。

（1）输入级一般是由BJT、JFET或MOSFET组成的差分式放大电路，利用它的对称特性可以提高整个电路的共模抑制比和其他方面的性能，它的两个输入端构成整个电路的反相输入端和同相输入端。

（2）.电压放大级的主要作用是提高电压增益，它可由一级或多级放大电路组成（3）.输出级一般由电压跟随器或互补电压跟随器所组成，以降低输出电阻，提高带负载能力。

（4）偏置电路是为各级提供合适的工作电流。

此外还有一些辅助环节，如电平移动电路、过载保护电路以及高频补偿环节等2．简单的运算放大器简单运算放大器的原理电路如图所示。

（1）T1,T2对管组成差分式放大电路，信号双端输入、单端输出。

（2）复合管T3,T4组成共射极电路，形成电压放大级，以提高整个电路的电压增益。

（3）T5,T6组成两级电压跟随器，构成电路的输出级，它不仅可以提高带负载的能力，而且可进一步使直流电位下降，以达到输入信号电压v id=v i1-v i2为零时，输出电压v O=0的目的。

（4）R7和D组成低电压稳压电路以供给的基准电压，它与T9一起构成电流源电路以提高T5的电压跟随能力。

（5）电路符号：由此可见，运算放大器有两个输入端（即反相输入端1和同相输入端2）,与一个输出端3。

在运算放大器的代表符号中，反相输入端用"-"号表示，同相输入端用"+"表示。

器件外端输入、输出相应地用N,P和O表示。

（6）输入和输出的相位：利用瞬时极性法分析可知，当输入信号电压v i1从反相输入端输入时（v i2=0），如v i1的瞬时变化极性为(+)时，各级输出端的瞬时电位极性为：v C2（+）→v O2（–）→v B6（–）→v O（–）则输出信号电压v o 与v i1反相；同时，当输入信号电压从同相端输入v i2(v i1=0)时，可以检验，输出电压v o与v i2同相。

集成电路运算放大器的术语

集成电路运算放大器的术语引言集成电路运算放大器（Operational Amplifier，简称Op Amp）是一种广泛应用于电子电路中的基本器件。

它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点，能够在模拟电路中起到放大、滤波、比较等作用。

本文将介绍一些与集成电路运算放大器相关的术语，帮助读者更好地理解和应用该器件。

1. 基本术语•运算放大器（Operational Amplifier）：是一种具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点的电子放大器，可用于放大、滤波、比较、积分、微分等各种功能。

•输入端（Input）：运算放大器的输入端包括非反馈输入端（非反相输入端）和反馈输入端（反相输入端）。

•输出端（Output）：运算放大器的输出端是放大的信号输出端。

•开环增益（Open-loop Gain）：运算放大器在无反馈情况下的增益。

•反馈（Feedback）：将输出信号的一部分馈入到输入端的过程，用来控制运放的放大特性。

•共模电压（Common Mode Voltage）：在运放的非反向和反向输入端之间的电压差。

•差模电压（Differential Mode Voltage）：在运放的非反向和反向输入端之间的电压差。

•共模信号（Common Mode Signal）：施加在运放输入端的电压信号。

•差模信号（Differential Mode Signal）：施加在运放输入端的差分电压信号。

2. 输入和输出特性•输入偏置电压（Input Offset Voltage）：在输入端没有任何输入信号时，输出电压不为零的电压差。

•输入偏置电流（Input Bias Current）：在输入端没有任何输入信号时，进入输入端的漏电流。

•输入失调电流（Input Offset Current）：在输入端没有任何输入信号时，进入输入端的漏电流之间的差异。

•输入电压范围（Input Voltage Range）：运算放大器正常工作的输入电压范围。

电子技术基础第五章集成运算放大器

V C E V C V E V C C I C R c I B R b V BE
2.差模交流信号分析 :
2.差模交流信号分析 : 画出对差模交流信号的交流通路
理想的直流电压源短路关键是此处对Ree的处理。在以前画交流通路时，线性电阻在交流通路中保留，阻值为线性电阻的交流电阻，因为是线性的，所以交流电阻与直流电阻相等。
A u c(单 u u o ic ） c 1 1 (b R rb )e 2 R c ()1 e R e2 -R R e ce
4 对任意信号的分析方法
ui1=uic+uid/2 ui2=uic-uid/2 uic = (ui1+ui2)/2 uid=ui1-ui2 uid1= -uid2= uid /2
差模信号和共模信号
• 差模信号：有用的信号，包含着信息，要进行放大的。
• 共模信号：人为引入的一个信号，不是要放大的，而是用来描述零漂的大小。直接描述、测量零漂很麻烦，要先后测量两种不同的环境温度下的静态工作点，求取它们的差值。从另外一个角度：在同样的环境温度下，在输入端施加共模信号，测量输出端的信号，求取共模放大倍数。
2.1差模输入双端输出
某瞬间的真实方向
uid = uid1-uid2 uid1= -uid2
Ree上交流压降为0。因此，画差模交流信号交流通路时，Ree可视为短路，
即两管的发射极直接接地。
由uc1= -uc2可知RL两端电位一端为正，一端为负，RL的中点应是地电位，即每管对地的负载电阻为RL/2.
（5）不能制造电感，如需电感，也只能外接。
（6）一般无二极管，用三极管代替(B、C 极接在一起)。
集成运放的组成：输入级

什么是集成电路-什么是集成运算放大器-运算放大器符号

个人收集整理-ZQ
什么是集成电路?什么是集成运算放大器?运算放大器符号
集成电路是指采用半导体或薄、厚膜工艺，用外延生长技术、光刻技术、氧化物掩蔽扩散技术把电路组件（指有源或无源组件以及相互连线），集中缩小在单晶片上，构成一个完整地具有一定功能地电路.集成电路具有体积小、组件连接线和外部焊点减少等特点，工作可靠，工作速度快，得到广泛应用.
集成运算放大器简称集成运放，是一个高增益，低漂移，带深度负反馈地直接耦合放大器.集成运放本身并不具备计算功能，只有在外部网络配合下才能实现运算.由于其性能优良，被广泛应用于运算、测量、控制、信号产生、处理和变换等各个领域中，集成运算放大器地一般符号用图所示符号表示.反相输入端用“”表示，同相输入端用“”表示，三角形地顶端是放大器地输出端.
图运算放大器地符号
1 / 1。

集成电路运算放大器36页

01
02
03
04
信号放大
将传感器输出的微弱信号进行放大，提高信号的幅度。
信号滤波
对传感器输出的信号进行滤波处理，消除噪声和干扰。
信号线性化
将传感器输出的非线性信号通过集成电路运算放大器进行线性化处理，提高测量精度。
信号比较
将传感器输出的模拟信号与预设阈值进行比较，输出相应的
开关信号。
在音频信号处理中的应用
集成电路运算放大器
02
的工作原理
输入级
01
02
03
差分输入
运算放大器采用差分输入方式，将两个输入信号进行减法运算，提高了抗干扰能力和共模抑制比。
放大器
输入级通常包含一个三极管或场效应管组成的放大器，对差分输入信号进行放大。
射极跟随器
输入级通常采用射极跟随器作为输出级，以减小信号的输出阻抗，提高信号的驱动能力。
时序控制
在数字电路中，集成电路运算放大器可以用于产生各种时序控制信号，如时钟信号、复位信号等。
电压偏置
为数字电路中的逻辑门提供适当的偏置电压，以调整逻辑门的阈值电压和性能参数。
电流源和电压源
利用集成电路运算放大器可以构成各种电流源和电压源，为
数字电路提供稳定的电源。
在传感器信号处理中的应用
THANKS.
确保信号的质量和稳定性。
集成电路运算放大器的历史与发展
历史
集成电路运算放大器的概念最早由美国科学家在20世纪60年代提出，随着半导体技术和集成电路工艺的发展，集成电路运算放大器逐渐成为电子工程领域的重要器件。
发展
随着技术的不断进步，集成电路运算放大器的性能不断提高，功耗不断降低，集成度不断提高，应用领域不断扩大。目前，集成电路运算放大器已经广泛应用于信号处理、通信、音频、医疗、工业控制等领域。

第4章集成电路运算放大电路

④动态时ΔiO约为多少？
4.3 集成运放电路简介
•电压放大倍数高集成运放的特点： •输入电阻大 •输出电阻小已知电路图，分析其原理和功能、性能。（1）了解用途：了解要分析的电路的应用场合、用途和技术指标。（2）化整为零：将整个电路图分为各自具有一定功能的基本电路。（3）分析功能：定性分析每一部分电路的基本功能和性能。（4）统观整体：电路相互连接关系以及连接后电路实现的功能和性能。（5）定量计算：必要时可估算或利用计算机计算电路的主要参数。
4.2.1 基本电流源电路
一、镜像电流源
T0 和 T1 特性完全相同。
U BE0 = U BE1 U BE I B0 = I B1 I B I C0 = I C1 I C
I R IC 2I B IC 2 IC IC

2
I R 即I C1
当β>>2时， I C1
学习指导 4.1 集成运算放大电路概述 4.2 集成运放中的电流源 4.3 集成运放电路的简介 4.4 集成运放的性能指标及低频等效电路
4.5 集成运放的种类及选择（自学） 4.6 集成运放的使用（自学）小结
作业
• 4.3
学习指导
在半导体制造工艺的基础上，将整个电路中的元器件制作在一块硅基片上，构成特定功能的电子电路，称为集成电路。其体积小，而性能却很好。集成电路按其功能分，有模拟集成电路和数字集成电路。模拟集成电路的种类繁多，其中集成运算放大器（简称集成运放）是应用极为广泛的一种。主要内容:(1)集成运放中的电流源;(2)集成运放电路的分析;(3)集成运放及主要性能指标。基本要求:(1)熟悉运放的组成及各部分的作用，理解主要性能指标及其使用注意事项；（2）了解镜像电流源、微电流源的工作原理、特点和主要用途； (3)了解运放F007的基本组成和工作原理。（4）熟悉 LM324集成运放的引脚分布及其应用。

模电课件53集成电路运算放大器

2021/4/11
(maximum common mode input voltage)在保证运放正常工作条件下，共模输入电压的允许范围。共模电压超过此值时，输入差分对管出现饱和，放大器失去共模抑制能力。
11
二、运算放大器的动态技术指标
1.开环差模电压放大倍数 Avd ：(open loop voltage gain)运放在无外加反馈条件下，输出电压的变化量与输入电压的变化量之比。
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5
3.运算放大器的符号和型号
(1)集成放大器的符号
按照国家标准符号如图5.15所示。
(a)
(b)
图5.15 模拟集成放大器的符号
(a) 国家标准符号 (b)原符号
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6
(2)集成运算放大器的型号命名
数字序号
(与世界上其它厂家同类型产品的序号相同。)
其它例如:集成功率放大器的型号命名 CD－－－－
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21
4.高输入阻抗型
用于测量设备及采样保持电路中。例如： AD549
IIB 0.040p A
Rid 1013
CF155/255/355
IIB 30p A
Rid 1012
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22
5.低功耗型
用于空间技术和生物科学研究中，工作于较低电压下，工作电流微弱。例如：
用于精密仪表放大器，精密测试系统，精密
传感器信号变送器等。例如：
OP177 VIO 4μ V
IIO 0.3nA
dVIO 0.03μ V/ C d IIO 1.5pA/C
dT
dT
CF714
VIO 30 ~ 60 μ V dVIO 0.3 ~ 0.5 μ V/ C dT

06 集成电路运算放大器

31
3. 几种方式指标比较
输出方式
双出
单出
双出
单出
AVD AVC
K CMR
1 ( Rc // RL ) 2 rbe
0

( Rc // RL )
2rbe
1 ( Rc // RL ) 2 rbe
0

( Rc // RL )
2rbe
Rc // RL 2ro
Rc // RL 2ro
双端输入／单端输入双端输出／单端输出
双端输入－双端输出双端输入－单端输出单端输入－双端输出单端输入－单端输出
24
(1) 双端输入－双端输出
① 差模电压增益
（双入、双出交流通路）
AVD
v o1 v o2 vo = v i1 v i2 v id 2vo1 vo1 Rc 2v i1 rbe vi1
千欧，精度低，大电阻常用恒流源代替或外接；
3. 几十皮法的小电容用PN结的结电容构成，大电容需外接； 4. 级间采用直接耦合方式； 5. 二极管多用三极管的发射结构成。
3
6.1 模拟集成电路中的直流偏置技术 BJT电流源电路
1. 镜像电流源 2. 微电流源
3. 组合电流源
4. 电流源作有源负载
4
6.3 集成电路运算放大器
6.3.1 简单的集成电路运算放大器 6.3.2 通用型集成电路运算放大器
35
6.3.1 简单的集成电路运算放大器
+ + + + + + -
36
（1）T1,T2对管组成差分式放大电路，信号双端输入、单端输出。（2）复合管T3,T4组成共射极电路，形成电压放大级，以提高整个电路的电压增益。

第6章集成电路运算放大器

差放的差模电压放大倍数AVD
R1 RC
差模输入信号：
RB
T1
ui1 = - ui2 = ud
ui1
（大小相等，极性相反）
uo
RC
T2
R1 +UCC
RB
ui2
设uC1 =UC1 +uC1 ， uC2 =UC2 +uC2 。
因ui1 = -ui2, uC1 = -uC2
uo= uC1 - uC2= uC1- uC2 = 2uC1
级
-
作用：获取信号
要求：ri大电路：共集、 MOS管电路
作用：电压放大
要求：AU大电路：共射、共
源电路
作用：带负载能力强
要求：ro小电路：共集、共漏、
功率放大电路
多级放大电路的组成与耦合方式（3）
多级放大电路的耦合方式
阻容耦合直接耦合变压器耦合
多级放大电路的组成与耦合方式（4）
阻容耦合方式
集成电路的分类：
模拟集成电路、数字集成电路；小、中、大、超大规模集成电路；

集成电路构造的特点
1. 电路元件制作在一个芯片上，元件参数偏差方向一致，温度均一性好。
2. 电阻元件由硅半导体构成，范围在几十到20千欧，精度低。高阻值电阻用三极管有源元件代替或外接。
3. 几十 pF 以下的小电容用PN结的结电容构成、大电容要外接。
差放的共模电压放大倍数AVC
+UCC
R1 RC RB
uo
RC R1
RB
T1
T2
ui1
ui2
共模输入信号： ui1 = ui2 = uC （大小相等，极性相同）理想情况：ui1 = ui2 uC1 = uC2 uo= 0 但因两侧不完全对称， uo 0

运算放大器

(2) 两个输入端之间的电压为零。 v vo AV (v p vn ) (v p v n ) o 由可得 Av 由于在线性运用时，运放的输出电压vO总是有限值（不可能超过所供给的直流电源电压值)。而且,在理想条件下有 Av = ，故可认为差动输入电压 (v p v n ) 即 v p vn
2
2.4 基本运算电路应用
R2
2
A2
vo2
利用叠加原理，当vi2=0时，A2为反相放大电路，由vo1产生的输出电压
R22 R22 R21 v' o 2 v o1 (1 )v i1 R2 R2 R1
当vo1=0时，A2为同相放大电路，由vi2产生的输出电压
v''o2 (1 R22 R 22 )( )v i 2 R2 R2 R22
小信号等效电路
2.2 理想运放
运算放大器的“虚短路”概念有了上述理想条件，运放在线性运用时可被认为：
(1) 输入电流为零。既然把运放的输入电阻看作无限大，那么它的输入端就相当于开路，故此它就不会从外部电路吸取任何电流了，所以，对于一个理想运放来说，不管是同相输入端还是反相输入端，都可以看作不会有电流输入，即 in i p 0
求差电路
从输入端看，当电路中R1=R2,R3=Rf时，利用“两虚”的概念，有i2=-i1，则输入电压vs1-vs2=i2R2+(-i1R1)=2i2R1，所以
v s 2 v s1 Ri 2R1 i2
输出电阻Ro
Ro ro 0
2.4 基本运算电路应用
分析（2）
u i2
R1 －＋
15kΩ
Av vo
可见，在图(c)中，vo只与电 15kΩ 源电压和分压电阻有关，其精度和稳定性较高，可作为基准电压。

第6章集成运算放大器

-VEE(-10V)
静态分析: 设vi1=vi2=0时，vo=0 IREF=(VCC+VEE-0.7)/R8=1mA= IC8 = IC7 IC1= IC2= IC7/2=0.5mA VC2=VCC- IC2R2=3.3v VE4=VC2-2×0.7=1.9v IE4= VE4/R4=1mA≈IC4 IC3= IC4/β=0.01mA VC3= VC4=VCC-IE4R3=4.9v VE5= VC3-0.7=4.2v VB6=0.7v IE5= (VE5- VB6)/R5=1mA= IC9 IE6=VEE/R6=5mA
∴ ⊿VBE= VBE1-VBE2
IC1
=VT[ln(IR/IES1)-ln(IC2/IES2)]
=VT[ln(IR/IC2)]
∴IC2=(VT/Re2)ln (IR/IC2)
3 比例恒流源电路
IR R 2IB VCC RC IC2
VBE1+IE1RE1=VBE2+IE2RE2
VBE1- VBE2 =IE2RE2 -IE1RE1 VBE1= VTln(IE1/IES) VBE2= VTln(IE2/IES) VBE1-VBE2= VTln(IE1/IE2)
vi1 vi2
线性放大电路
vo
差模信号：vid=vi1-vi2 共模信号：vic=(vi1+vi2)/2 例 vi1=5mv vi2 =3mv 则：vid= vi1-vi2 =2mv vic=(vi1+vi2)/2=4mv
实际差分放大器，输出不仅与差模信号有关，而且也与共模信号有关。
差模电压增益：AVD=vod/vid 共模电压增益：AVC=voc/vic 理想差分放大器：AVD很大， AVC=0