集成运算放大器的主要参数
6-5实际集成运算放大器的主要参数和对应用电路的影响(精)
2. 输入偏置电流IIB
输入偏置电流是指集成运放 两个输入端静态电流的平均值 IIB＝（IBN＋IBP）/2 BJT为10 nA～1A；MOSFET运放IIB在pA数量级。
6.5.1 实际集成运放的主要参数
输入直流误差特性（输入失调特性） 3. 输入失调电流IIO
输入失调电流IΒιβλιοθήκη O是指当输入电压为零时流入放大器两输入 端的静态基极电流之差，即IIO＝|IBP－IBN| 一般约为1 nA～0.1A。
大信号动态特性 2. 全功率带宽BWP
指运放输出最大峰值电压时允许的最高频率，即
BWP fmax SR 2πVom
SR 和 BWP是大信号和高频信号工作时的重要指标。一般通用 型运放 SR 在 nV/s 以下， 741 的 SR=0.5V/s 而高速运放要求 SR ＞
30V/s以上。目前超高速的运放如AD9610的SR＞3500V/s。
1 VO (1 Rf / R1 )VIO I IB ( R1 // Rf R2 ) I IO ( R1 // Rf R2 ) 2
当 R2 R1 // Rf 时，可以 消除偏置电流 I IB 引起的
误差，此时
VO (1 Rf / R1 )(VIO I IO R2 ) VIO 和 I IO 引起的误差仍存在
6.5 实际集成运算放大器的主要 参数和对应用电路的影响
6.5.1 实际集成运放的主要参数
6.5.2 集成运放应用中的实际问题
6.5.1 实际集成运放的主要参数
输入直流误差特性（输入失调特性） 1. 输入失调电压VIO
在室温（25℃）及标准电源电压下，输入电压为零时，为 了使集成运放的输出电压为零，在输入端加的补偿电压叫做失 调电压VIO。一般约为±（1～10）mV。超低失调运放为（1～ 20）V。高精度运放OP-117 VIO=4V。MOSFET达20 mV。
集成运算放大器的主要参数
集成运算放大器的主要参数1.开环差模电压增益Auo运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。
Auo愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。
一般运放的Aud在60～120dB之间。
2.差模输入电阻Rid是指输入差模信号时运放的输入电阻。
Rid越大，对信号源的影响越小，运放的输入电阻Rid一般都在几百千欧以上。
3.共模抑制比KCMRR :是差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比，常用分贝数来表示。
不同功能的运放，KCMRR也不相同，有的在60～70dB之间，有的高达180dB。
KCMRR越大，对共模干扰抑制力量越强。
4.最大共模输入电压Uicmax :是指在保证运放正常工作条件下，运放所能承受的最大共模输入电压。
共模电压超过此值时，输入差分对管的工作点进入非线性区，放大器失去共模抑制力量，共模抑制比显著下降。
最大共模输入电压Uicmax定义为，标称电源电压下将运放接成电压跟随器时，使输出电压产生1％跟随误差的共模输入电压值；或定义为下降6dB时所加的共模输入电压值。
5.最大差模输入电压Uidmax :是指运放两输入端能承受的最大差模输入电压。
超过此电压,运放输入级对管将进入非线性区，而使运放的性能显著恶化，甚至造成损坏。
6.开环带宽BW ：又称－3dB带宽，是指运算放大器的差模电压放大倍数Aud在高频段下降3dB所对应的频率fH。
7.单位增益带宽BWG:是指信号频率增加，使Aud下降到1时所对应的频率fT，即Aud为0dB时的信号频率fT。
它是集成运放的重要参数。
741型运放的fT＝7Hz，是比较低的。
8.输入失调电压:是指为了使输出电压为零而在输入端加的补偿电压。
实际上是指输入电压为零时，将输出电压除以电压放大倍数，折算到输入端的数值称为输入失调电压,即UIO的大小反应了运放的对称程度和电位协作状况。
UIO越小越好，其量级在2mV-20mV之间，超低失调和低漂移运放的UIO一般在1μV-20μV之间。
集成运放的主要参数以及测试方法
集成运放的性能主要参数及国标测试方法集成运放的性能可用一些参数来表示。
集成运放的主要参数：1．开环特性参数（1）开环电压放大倍数Ao。
在没有外接反馈电路、输出端开路、在输入端加一个低频小信号电压时，所测出输出电压复振幅与差动输入电压复振幅之比值，称为开环电压放大倍数。
Ao越高越稳定，所构成运算放大电路的运算精度也越高。
（2）差分输入电阻Ri。
差分输入电阻Ri是运算放大器的主要技术指标之一。
它是指：开环运算放大器在室温下，加在它两个输入端之间的差模输入电压变化量△V i与由它所引起的差模输入电流变化量△I i之比。
一般为10k~3M，高的可达1000M以上。
在大多数情况下，总希望集成运放的开环输入电阻大一些好。
（3）输出电阻Ro。
在没有外加反馈的情况下，集成运放在室温下其输出电压变化与输出电流变化之比。
它实际上就是开环状态下集成运放输出级的输出电阻，其大小反映了放大器带负载的能力，Ro通常越小越好，典型值一般在几十到几百欧。
（4）共模输入电阻Ric。
开环状态下，两差分输入端分别对地端呈现的等效电阻，称为共模输入电阻。
（5）开环频率特性。
开环频率特性是指：在开环状态下，输出电压下降3dB所对应的通频带宽，也称为开环-3dB带宽。
2.输入失调特性由于运算放大器输入回路的不对称性，将产生一定的输入误差信号，从而限制里运算放大器的信号灵敏度。
通常用以下参数表示。
（1）输入失调电压Vos。
在室温及标称电源电压下，当输入电压为零时，集成运放的输出电位Vo0折合到输入端的数值，即：Vos=Vo0/Ao失调电压的大小反映了差动输入级元件的失配程度。
当集成运放的输入端外接电阻比较小时。
失调电压及其漂移是引起运算误差的主要原因之一。
Vos一般在mV级，显然它越小越好。
（2）输入失调电流Ios。
在常温下，当输入信号为零时，放大器两个输入端的基极偏置电流之差称为输入失调电流。
即：Ios=Ib- — Ib+式中Ib-、Ib+为放大器内两个输入端晶体管的基极电流。
集成运算放大器及其主要参数
9．温度漂移
温度漂移是造成运算放大器静态工作点不稳定的重 要因素。实际上，UIO和IIO都是随温度变化的，因此， 常要研究其温度系数。
模拟 电子 技术 基础
在集成运算放大器的手册上，给出了几十种参数。大 体上可分为五类：输入失调参数，开环差模特性参数，开 环共模特性参数，大信号特性参数，电源特性参数。
1．输入偏置电流IIB 集成运放的两个输入端一般必须有一定的直流电流IBN
和IBP才能工作。通常定义输入偏置电流为
2．输入失调电压UI0 理想的集成运放，当输入电压为零时输出电压也
模拟 电子 技术 基础
集成运算放大器及其主要参数
1.1.简单的集成电路运算放大器 1.2 CMOS型集成运算放大器简介 1.3 集成运放成电路运算放大器具有高电压放大倍数、高输入 电阻和低输出电阻等优点，是一种性能良好的的多级直 接耦合放大电路。大多数的集成运放都由输入级、中间 级、输出级、偏置电路四部分组成。
为零。但实际上它的差动输入级很难做到完全对称， 一般在uI=0时，uo≠0。我们设想在uI=0时，在输入端 人为地外加一电压UIO，可使uo=0。
3．输入失调电流IIO 这是反映运放两输入端输入电流不对称程度的参数，
以IIO=|IBP-IBN|表示。
4．开环放大倍数Auo和带宽BW 5．最大差模输入电压UIDmax 6．差模输入电阻rid 7．共模抑制比KCMR 8．转换速率SR
1.2 CMOS型集成运算放大器简介
CMOS型集成运放采用N沟道与P沟道互补 的场效应管。可以根据系统对运放的要求，有针 对性地设计电路结构。因此，这种电路结构相对 较简单，电路形式也灵活多样。具有线性特性好 、功耗低，电源适用范围宽等优点。
运放参数的介绍
1 所示，各种运算放大器的外引线编号及功能见表 1 所示。
(a) 圆形金属壳封装(N 脚)
(b) 双列直插式封装(N 脚) 图 1 集成运算放大器外引线排列及外形
表 1 通用型集成运算放大器外引线排列表
封装 形式
型号
正负接同
电电地相
源源端输
端 端∣ 入
+U -U
+IN
反输 相出 输端 入 OUT -IN
调零 固定端
12 脚 圆形 金属
F001 F003 5G922 8FC4
9625
96
5
6 3 11 2
96
5
48 48 15 48
1、12 1、12 9、10 3、7
10 脚 μA715
8524
36
圆 形 5G27Βιβλιοθήκη 85437
1、2
金属 μA747(双)
2/8 5
4/6 3/7 1/9
F055
85
4
37
好。
④ 输入失调电压温度漂移△UIO/△T ：在一定的温度范围内，失调电压变化与温度变
化之比，其值愈小表示温度的影响愈小。△UIO/△T 一般为±(10～30)μV/℃，低漂移运算
放大器的温漂小于 1μV/℃。
⑤ 输入失调电流 IIO ：使输出电压为零时，两输入端偏置电流之差，即
IIO=︱IB+–IB–︱
⑬ 输出阻抗 ZO ：运算放大器在开环时，输出电压变化与由它引起的输出电流之比， 一般为几百欧～几千欧。
⑭ 开环带宽 fH ：运算放大器的开环电压增益从直流增益下降–3 dB（即下降到 0.707A od）时所对应的信号频率，通常为几赫～几千赫。
⑮ 单位增益带宽 fC ：运算放大器在闭环情况下，使电压增益下降到零分贝(即电压放 大倍数为 1)时所对应的信号频率。
集成运算放大器
A/D转换方法
– 计数法 速度慢 – 双积分式A/D转换器 精度高、干扰小 速度慢 – 逐次逼近式A/D转换器 原理同计数式相似，只是从最高位开始，通过试探值来计数。
例1：ADC0804 （8位,100us,转换精度 ±1LSB,内带可控三态门）。
例2：ADC570 (输入电压：0~10V 或 -5V~+5V）
例3. 8位以上A/D转换器和系统连接。 ADC1210：12位，100us，启动端SC，结束转换CC。
例4. ADC0809: 逐次逼近式8通道8位ADC。
同时有模拟电路和数字电路的系统中地 线的连接
模拟电路 ADC DAC 数字电路
模拟电路 AGND
数字电路 DGND
模拟地
公共接地点
if RF
R1 R2
R3 RP
－ ＋
u0
ui 1 ui 2 ui 3 uo R1 R2 R3 Rf 可得： uo R f ( ui 1 ui 2 ui 3 ) R1 R2 R3 若R1=R2=R3=R，则 u R f ( u u u ) o i1 i2 i3 R
集成运算放大器
1．集成运算放大器概述
集成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，一般由四部分组成：
输入级：一般是差动放大 器，利用其对称特性可以 提高整个电路的共模抑制 比和电路性能，输入级有 反相输入端“-”、同相 输入端“+”两个输入端； 中间级：的主要作用是
3、差动比例运算电路
R1=R2，R’=RF Uo=-RF/R1(Ui1-Ui2)
差动比例运算电路 又称减法运算电路
运放性能参数详解大全
运放参数解析定义全一、单位增益带宽GB单位增益带宽定义为：运放的闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db（或是相当于运放输入信号的0.707）所对应的信号频率。
单位增益带宽是一个很重要的指标，对于正弦小信号放大时，单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下的最大增益的乘积，换句话说，就是当知道要处理的信号频率和信号需要的增益后，可以计算出单位增益带宽，用以选择合适的运放。
这用于小信号处理中运放选型。
二、运放的带宽是表示运放能够处理交流信号的能力对于小信号，一般用单位增益带宽表示。
单位增益带宽，也叫做增益带宽积，能够大致表示运放的处理信号频率的能力。
例如某个运放的增益带宽=1MHz，若实际闭环增益=100，则理论处理小信号的最大频率1MHz/100=10KHz。
对于大信号的带宽，即功率带宽，需要根据转换速度来计算。
对于直流信号，一般不需要考虑带宽问题，主要考虑精度问题和干扰问题。
1、运放的带宽简单来说就是用来衡量一个放大器能处理的信号的频率范围，带宽越高，能处理的信号频率越高，高频特性就越好，否则信号就容易失真，不过这是针对小信号来说的，在大信号时一般用压摆率（或者叫转换速率）来衡量。
2、比如说一个放大器的放大倍数为n倍，但并不是说对所有输入信号的放大能力都是n倍，当信号频率增大时，放大能力就会下降，当输出信号下降到原来输出的0.707倍时，也就是根号2分之一，或者叫减小了3dB，这时候信号的频率就叫做运放的带宽。
3、当输出信号幅度很小在0.1Vp-p以下时，主要考虑增益带宽积的影响。
就是Gain Bandwidth=放大倍数*信号频率。
当输出信号幅度很大时，主要考虑转换速率Sr的影响，单位是V/uS。
在这种情况下要算功率带宽，FPBW=Sr/2πVp-p。
也就是在设计电路时要同时满足增益带宽和功率带宽。
三、运放关于带宽和增益的主要指标以及定义1、开环带宽：开环带宽定义为，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得开环电压增益从运放的直流增益下降3db（或是相当于运放的直流增益的0.707）所对应的信号频率。
集成运算放大器的符号和参数
集成运算放大器的符号和参数1、符号u-为反向输入端，由此端输入信号，输出信号与输入信号反向；u+为同向输入端，由此端输入信号，输出信号与输入信号反向。
uo为输出端。
Auo为开环差模电压放大倍数：无反馈情况下的空载电压放大倍数。
uo=Auo（u+－u-）2、封装形式双列直插型、金属管壳型、塑封型、扁平封装型。
以芯片CF741为例，管脚排列如图所示。
1、5――外接调零电位器（通常为10kΩ）的两个端子。
2——反相输入端。
由此端接输入信号，输出信号和输入信号是反相的（或两者极性相反）。
3——同相输入端。
由此端接输入信号，输出信号和输入信号是同相的（或两者相同）。
4——负电源端。
接－15V稳压电源。
6——输出端。
7——正电源端。
接＋15V稳压电源。
8——空脚。
3、集成运放的主要参数在使用运算放大器时，除了什么品种都无所谓的情况外，应必须对品种进行挑选。
首先决定想要制作的电路，然后考虑电路的功能、所需的性能等，最后进入集成电路挑选阶段。
一般不要选择比所需性能还要高的品种。
产品性能越高，成本也越高，使用时必须注意的事项也就越多。
选择通用的品种不仅成本低，而且也容易购到。
具体看课本P157～158。
（1）开环差模电压放大倍数Auo指在无反馈情况下的空载电压放大倍数。
Auo一般约为104～109。
（2）差模输入电阻rid指差模信号输入时，运放的开环输入电阻。
一般为几十千欧至几十兆欧。
（3）共模抑制比KCMR一般在104以上。
运算放大器参数及分类的介绍
430小组
运算放大器的主要参数
集成运放的参数较多，其中主要参数分为直流 指标和交流指标。
直流参数
• 输入失调电压Vos：输入失调电压定义为集成运放 输出端电压为零时，两个输入端之间所加的补偿电 压。 • 输入失调电压的温度漂移（简称输入失调电压温漂） Vos Drift：输入失调电压的温度漂移定义为在给定 的温度范围内，输入失调电压的变化与温度变化的 比值。 • 输入偏置电流Iib：输入偏置电流定义为当运放的输 出直流电压为零时，其两输入端的偏置电流平均值。 • 输入失调电流Ios：输入失调电流定义为当运放的输 出直流电压为零时，其两输入端偏置电流的差值。
精密型运放介绍
4-20mA电流变送器就是将温度变化（压力、位 移等信号也行）变换为为标准的4-20mA电流的芯片 代表产品：RCV420,XTR300,XTR105, XTR106, XTR111, XTR115, XTR300, RCV420的主要参数： Offset Voltage Drift (+/-) (max) (uV/Degrees Celsius) =25
交流参数
• 3dB带宽BW：开环带宽定义为，将一个恒幅正弦小 信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得开 环电压增益从运放的直流增益下降3db（或是相当 于运放的直流增益的0.707）所对应的信号频率。 • 单位增益带宽BWg：单位增益带宽定义为，运放的 闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦小信号输 入到运放的输入端，从运放的输出端测得闭环电压 增益下降 3dB（或是相当于运放输入信号的0.707） 所对应的信号频率。
Hale Waihona Puke 精密型运放介绍主要产品:IVC102 、ACF2101. 主要特点： Iib=750fA， 低噪声， 快速脉冲积分， 电源范围:+4.75V~+18V,-10V~-18V, 输出电压范围：正（V+-1.3V） 负（V-+2.6V）
电子技术基础第五章集成运算放大器
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
汽车电工电子技术第6章 集成运放
1.集成运算放大器特性与参数
2）主要特性
（2） 饱和区的特点 理想运放工作在饱和区时，“虚断”的概念依然成立，但
“虚短”的概念不再成立。这时
当u+>u－时，uO=+UOM 当u+<u－时，uO=－UOM
分析运放的应用电路时，首先将集成运放当作理想运 算放大器；然后判断其中的集成运放工作在线性区还是非 线性区。在此基础上分析具体电路的工作原理。
1）基本结构
集成运放的输入级有两 个输入端，其中一个输 入端的信号与输出信号 之间为反相关系，称为
反相输入端
u－
u+
同相输入端
_ ∞Ao 输出端
+
uO
+
反相输入端，另一个输入端的信号与输出信号之间为同相
关系，称为同相输入端，在图中用符号“+”标注。运放有 一个输出端。
1.集成运算放大器结构 2）封装形式
和“虚断”。即
u+≈u－ i+= i－≈0 “虚短”表示集成运放的同相输入端与反相输入端的电 压近似相等，如同将该两点虚假短路一样。若运放其中一个 输入端接“地”，则有u+≈u－=0，这时称“虚地”。 “虚断”表示没有电流流入运放（因为理想运放的差模 输入电阻Rid→∞），如同运放的两个输入端被断开一样。
（7）电源电压UCC 一般都用对称的正、负电源同时供电
1.集成运算放大器特性与参数
2）主要特性
电压传输特性是指表示集成运放输出电压u0与输入电压ui之间关 系的特性曲线
线性区
饱和区
饱和区
1.集成运算放大器特性与参数
2）主线要特性性区
u0＝ A0 (u+-u-)= A0ui
集成运放的主要参数
集成运放的主要参数
为了正确选择和合理使用集成运放，必需了解其主要参数的意义和大小范围，现介绍如下：
1．开环差模电压放大倍数（开环电压增益）Auo
它是打算运算精度的主要参数，在输出端开路，没有外接反馈电路，在标称电源电压作用下，两个输入端加信号电压，测得的差模电压放大倍数Auo。
Auo越大，运算精度就越高。
典型运算放大器的Auo≈105（或100dB）目前高质量的集成运放Auo可达107以上（或140dB）。
2．开环差模输入电阻rid
它是指集成运放两个输入端加差模信号时的等效电阻。
表征输入级从信号源取用电流的大小。
一般rid为3MΩ左右，目前高的运放可达1000MΩ以上。
3．开环输出电阻ro
开环输出电阻表征运放带负载的力量，它是指没有外接反馈电路时，输出级的输出电阻。
其阻值越小越好，一般为600Ω以下。
4．最大输出电压UOM
输出端接上额定负载与标称电源电压作用时，所能输出的不明显失真的最大电压，称为最大输出电压，一般为±13V以下。
5．输入失调电压Uio
在抱负状况，输入信号电压为零，输出直流电压也为零。
但在实际上，输入信号电压为零时，输出电压不等于零。
为使输出电压为零，
在输入端加一个补偿电压，该补偿电压称为输入失调电压Uio。
它表征输入级差动放大电路两个晶体管不对称的程度，Uio越小越好，一般为几毫伏。
6．共模抑制比KCMR。
它表示运放的差模电压放大倍数Ad与共模电压放大倍数Ac之比的肯定值，KCMR越大，说明运算放大器的共模抑制性能就越好。
集成运算放大器的主要参数有那些？
集成运算放大器的主要参数有那些？2 集成运算放大器的主要参数有那些？答：1）开环差模电压增益开环差模电压增益是集成运放无外加负反馈情况下的直流差模增益，一般用对数表示，单位为分贝。
2) 差模输入电阻它是从集成运放两个输入端看进去的动态电阻，它会随着环境温度和频率而变，选用时我们希望输入电阻越大越好。
实际集成运放的输入电阻在兆欧数量级。
3) 输出电阻集成运放在开环工作时，它的输出电压变化量与输出电流变化量之比值。
其值大小可反映运放带负载能力。
通常要求集成运放的开环输出电阻越小越好，典型值一般在几十到几百欧姆之间。
4) 共模抑制比定义为开环差模放大倍数与开环共模放大倍数的比值，一般也用分贝表示。
共模抑制比反映了集成运放抑制共模信号的能力，其值越大，说明运放对共模干扰的抑制能力越强。
5) 输入失调电压理性（理想）的运算放大器，当输入电压u+=u-时，输出电压uo=0。
但实际的运算放大器中，如果要使uo=0，必须在输入端加一个很小的补偿电压，这个假设的电压就是输入失调电压，一般在毫伏数量级，高质量的在1mv以下。
显然它越小越好。
6) 输入失调电压温漂输入失调电压温漂代表输入失调电压的温度系数，是衡量运放温漂的重要指标。
一般运放为每度10～20uV,高质量的低于每度0.5uV。
这个指标往往比失调电压更为重要，因为可以通过调整电阻的阻值人为地使失调电压等于零，但却无法将失调电压的温漂调至零，甚至不一定能使其降低。
7) 输入偏置电流当输入电压为零时，集成运放两输入端静态基极电流的算术平均值。
此值主要取决于集成运放输入极的静态集电极和输入极放大管的β值。
11) 输入失调电流输入失调电流是输入电压为零值时，集成运放两端静态基极电流的差值，反映差动放大管输入电流不对称的程度。
其值越小越好。
12) 输入失调电流温漂代表输入失调电流的温度系数。
一般为每度几纳安，高质量的只有每度几十个皮安。
13) 最大共模输入电压集成运放输入端所加的共模电压超过某个值时，其共模抑制比将显著下降，甚至使集成运放不能维持正常工作，这一电压称为最大共模输入电压，此值的大小，反映了集成运放所能承受的共模干扰能力的大小。
几种常用集成运算放大器的性能参数
几种常用集成运算放大器的性能参数1.通用型运算放大器A741（单运放）、LM358（双运放）、LM324（四运放）及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。
它们是口前应用最为广泛的集成运算放大器。
卩通用型运算放大器就是以通用为LI的而设计的。
这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广, 其性能指标能适合于一般性使用。
例2.高阻型运算放大器,IIB为儿皮安到儿十皮安。
实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点，用场效应管组成运算放大器的差分输入级。
用FET作输入级，不仅输入阻抗高，输入偏置电流低，而且具有高速、宽带和低噪声等优点，但输入失调电压较大。
常见的集成器件有LF356、LF355、LF347 （四运放）及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。
Q这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高，输入偏置电流非常小，一般rid> （109^1012）3.低温漂型运算放大器在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中，总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。
低温漂型运算放大器就是为此而设讣的。
訂前常用的高精度、低温漂运算放大器有0P-07、0P-27、AD508及ill M0SFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。
4.高速型运算放大器s,BWG>20MHzo PA715等，其SR二50〜70V/u在快速A/D和D/A转换器、视频放大器中，要求集成运算放大器的转换速率SR 一定要高,单位增益带宽BWG 一定要足够大，像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。
高速型运算放大器主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。
常见的运放有LM318、5.低功耗型运算放大器W,可采用单节电池供电。
P A O U前有的产品功耗已达微瓦级，例如ICL7600 的供电电源为1. 5V,功耗为10 u山于电子电路集成化的最大优点是能使复杂电路小型轻便，所以随着便携式仪器应用范围的扩大,必须使用低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用。
集成运放内部电路和性能指标
运放的功放级 功率放大器
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本次课
6.5 集成运放电路举例
6.7 集成运算放大器的主要性能指标
〔包括 2.5.3 有限的压
摆率〕
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集成运放的特点及构成
以具有代表意义的通用型模拟集成运 算放大器为例。
介绍通用型模拟集成运算的结构、原 理、应用、特点等。
大。 VT2、VT4 横向PNP管， CB电路，有利提高差模输入电压。
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输入级分析
VT5、VT6、VT7为比例电流源。 组成差放的有源负载，可提高增益〔单端
输出相当双端输出〕。 完成双端—单端化输出转换。 同时具有共模拟制作用。
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输入级分析
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模拟集成电路特点
从制造工艺来看： 采用直接耦合的电路结构〔不宜做大电容
和电感〕；
输入级〔及其它〕常用差动电路〔利用对 称性做补偿〕；
大量采用恒流源电路〔做偏置和有源负 载〕，做晶体管比做电阻等元件还容易。 也常常采用组合电路形式。
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集成电路的优点
有体积小、功耗小、功能强、可靠性好的 优点，故得到广泛应用开展。
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运放的选择
见P65 表2.5.2 常用集成运算放大器型号及参数举例 通用741系列 通用324系列〔4运放〕 高速318系列 低功耗/高精度/低漂移/高输入阻抗的OP07/OP77
系列
高精度/低噪声/低漂移/低偏流的O27/OP37系列
集成运算放大器
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一、 镜像电流源电路
1、基本镜像电流源
设T1、T2的参数完全相同。
UBE1 = UBE2 = UBE，
IB1= IB2、IC1= IC2
基准电流
I REF
VCC
UBE R
IREF IC1 2IB IC（1 1 2 ）
IC2= IC1≈ IREF
1 >>2 /β
1）输出电流IC2与基准电流 IREF相等。把IC2看作是 IREF的镜像——镜像电流源。
2） IC2的大小仅取决于VCC和R，与温度无关。 32
2、精密镜象电流源
精密镜象电流源和普通镜象电流源相比，其
精度提高了 倍。
由于有T3存在，IB3将 比镜象电流源的2IB小β3倍。 因此IC2和IREF更加接近。
ro Rc 10k
uo与ui同相位。
2）求KCMR 10 0.5 2 5.1
KCMR
Aud Auc
50 100 0.5
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3）改接后，电路由单端输 入变成任意输入。
uid uA uB 8 2 sint mV
uic 12（uA uB）
504 2 sin t mV
Chapter 3 集成运算放大器
集成运放简介 集成运放的单元电路 通用型集成运算放大器 集成运放的主要参数 集成运算放大器的电压传输特性
和理想模型 专用型集成运算放大器
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3.1 集成运放简介
3.1.1 简介
集成电路是60年代初期发展起来的。 采用半导体制造工艺，在一小块硅单晶片上制作 具有特定功能的电子线路。 集成电路分为：模拟集成电路与数字集成电路。 在模拟集成电路中，运算放大器（早期用于模 拟计算机的数学运算）发展最早，应用最广泛。随 着集成技术与集成工艺的迅速发展，其他类型的模 拟集成电路也取得了非常大的进展，如混频器、调 制器、宽带放大器、高频放大器、功率放大器、电 压比较器、A/D或D/A转换器等
第三章 集成运算放大器
阻RP为vi=0时反相输入端的等 效电阻： RP= R1// RF，称为补
偿电阻或平衡电阻。
反相放大器的特点：
运放的反相输入端虚地，其共模输入电压可视为零，因此， 电路对运放的共模抑制比要求不高。 由于并联负反馈的作用，使反相放大器的输入电阻减小。 虽然实际运放的输出电阻不为零，但由于电压负反馈的作 用，使反相放大器的输出电阻很小，近似为零。因此，反 相放大器的带负载能力很强。
vo AV 0 (v v )
而AV 0 , vo为有限值, 所以， v ) 0, (v 故 v v
v+ v-
i+
+ -
vo A
i-
“虚短”：运放的同相输入端和反相输入端的电位“无 穷”接近，好象短路一样，但却不是真正的短路。
因为rid , vi v v为有限值, 所以，i i 0
本节主要内容: 理想运放的特性； 理想运放工作于线性区的“两虚”的现象； 三种基本放大器。
3.4 基本运算电路
3.4.1 加、减法电路
一、加法电路 类似反相放大器，电路处于 深度负反馈条件下，虚短（虚 地）和虚断成立。
iF i1 i2 i3
反相加法电路
vO iF RF (
结论： • 三运放电路是差动放大 器，放大倍数可变。 • 由于输入均在同相端， 此电路的输入电阻高。
2 R RW (vi 2 vi1 ) RW
R2 vo ( vo 2 vo1 ) R1
R2 2 R RW vo (vi 2 vi1 ) R1 RW
3.4.2积分和微分运算电路
A2组成差分输入放大器，有
集成电路运算放大器的主要参数
集成电路运算放大器的主要参数
1. 输入失调电压VIO
输入电压为零时，为了使集成运放的输出电压为零，在输入端加的补偿电压叫做失调电压VIO 。
2. 输入偏置电流IIB
是指集成运放输出电压为零时，两个输入端静态基极电流的平均值。
IIB=（IBN+IBP）/ 2
3. 输入失调电流IIO
是指当输出电压为零时流入放大器两输入端的静态基极电流之差。
IIO=｜IBNIBP｜
4. 温度漂移
（1）输入失调电压温漂DVIO / DT
（2）输入失调电流温漂DIIO / DT
5. 最大差模输入电压Vidmax
集成运放的反相和同相输入端所能承受的最大电压值。
6. 最大共模输入电压Vicmax
是指运放所能承受的最大共模输入电压。
7. 最大输出电流Iomax
是指运放所能输出的正向或负向的峰值电流。
8. 开环差模电压增益AVO
9. 开环带宽BW (fH)
10. 单位增益带宽BWG (fT)
11. 转换速率SR。
集成运算放大器的主要性能指标有哪些
集成运算放大器的主要性能指标有哪些集成运算放大器的主要性能指标有哪些？答：1、开环差模电压增益Aud. 当集成运放的输出端与输入端之间无任何外接原件连接时，输出电压与输入电压之比，定义为开环差模电压增益，即Aud=U0/ui。
集成运放的开环差模电压增益Aud 越大越好，理想运放的开环电压增益Aud→∞。
2、最大输出电压Uopp。
在指定的电源电压下，集成运放的最大不失真输出电压幅度，如F007 在电源电压为正负15V 时，Uopp 为正负12V。
3、差模输入电阻Rid。
集成运放的差模输入电阻Rid,就是从集成运放两个输入端看入的等效电阻。
它反映集成运放从信号源中吸取电流的大小。
定义Rid= Uid/Iid。
差模输入电阻Rid 越大越好，理想运放的差模输入电阻Rid →∞4、输出电阻R0。
集成运放的输出电阻就是从运放输出端向运放看入的等效信号源内阻，集成运放的输出电阻越小越好，理想运放的输出电阻R0→∞5、共模抑制比KCMR.集成运放的KCMR 与差放电路的定义相同，即差模电压增益与共模电压增益之比，常用分贝表示，即KCMR=20 ㏒∣Aud /Auc ∣(db)集成运放的共模抑制比越大越好理想运放KCMR →∞6、最大共模输入电压幅度uicm 。
当集成运放两个输入端之间所加的共模输入电压超过某一值时，运放不能正常工作，这个定值为最大共模输入电压。
F007 的uicm =12V7、最大差模输入电压幅度uidm 当集成运放两个输入端之间所加的差模输入电压超过某一值时，输入级的正常输入性能被破坏，这一定值称为最大差模输入电压幅度uidm 。
F007 的uidm =正负30V8、输入失调电压Uio 输入失调电压Uio 反应集成运放输入极対称性和各级电位配置好坏的指标。
静态时，输入电压不等于0.欲使Uo =0，必须在两个输入端之间外加一个补偿电压，即输入失调电压。
F007 的Uio 约为2mv。
集成运放的输入失调电压越小越好。
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集成运算放大器的主要参数
表征集成运放的技术性能有20多种技术指标，其中常用的有13种。
1. 开环差模电压增益od A ∙（越大越好）
od A ∙是指运放在开环（无反馈）状态下的差模电压放大倍数，即od od
id U U A ∙∙∙=，用分贝数表示为20lg od A ∙
，性能较好的集成运放可达140dB 。
2. 共模抑制比K CMR （越大越好）
K CMR 主要取决于输入级差动放大电路的共模抑制比，其定义为CMR K od oc A A ∙∙=，用分贝数表示为20lg K CMR ，性能好的集成运放可达120dB 。
3. 差模输入电阻r id
r id 是在输入差模信号时，运放的输入电阻。
性能好的集成运放是运放输入级向差模输入信号源索取电流大小的标志。
r id 越大，集成运放从信号源索取的电流越小。
4. 输入失调电压U IO （越小越好）
U IO 指在无调零电位器时，为使静态输出电压为零而在输入端应加的补偿电压，其大小反映输入级差分对管U BE 的对称程度。
5. 输入失调电压的温漂d u IO /d T （越小越好）
d u IO /d T 指输入失调电压u IO 的温度系数，其值越小，表明集成运放的温漂越小。
另外，U IO 可用调零电位器补偿，但d u IO /d T 却无法消除。
6. 输入失调电流I IO （越小越好）
I IO 是反映运放输入级差分对管输入电流对称性的参数，12IO B B I I I =-。
I IO 越小表明差分对管β的对称性越好。
7. 输入失调电流的温漂d i IO /d T （越小越好）
d i IO /d T 是输入失调电流的温度系数。
8. 输入偏置电流I IB （越小越好）
I IB 指输入级差分对管的基极（栅极）偏置电流，I IB =(I B1+I B2)/2。
若I IB 大，则在信号源内阻不同时，对集成运放工作点的影响大。
同时，使输入失调电流I IO 及其温漂d i IO /d T 也大，影响运算精度。
9. 最大共模输入电压U ICM
与差动电流的U ICM 意义相同，为输入级能正常工作的情况下允许输入的最大共模信号。
当共模输入电压高于此值时，集成运放便不能对差模输入信号进行放大；因此，在实际使用时，要特别注意输入信号中共模信号部分的大小。
10. 最大差模输入电压U IDM
与差动电流的U IDM 意义相同，当集成运放所加差模信号大到一定程度时，输入级至少有一个PN 结承受反方向电压，U IDM 是PN 结不被反向击穿所允许的最大差模输入电压，当输入电压大于此值时，输入级将损坏。
11. –3dB 带宽f H
f H 是集成运放的上限截止频率。
随输入信号频率升高，放大器的放大倍数将有所下降，当频率上升使得放大器的增益下降为直流增益（或中频增益）的0.707时。
12. 单位增益带宽f 0
是指20lg od A ∙
下降到0dB （即od A ∙
=1）时的频率。
13. 转换速率S R （越大越好）
S R 反映集成运放对高速变化的输入信号的响应情况，max /R o S du dt =。
换言之，只有输入信号的变化率小于S R 时，运放的输出才能跟上输入的变化。
注：参考毕满清主编《模拟电子技术基础》。