通信电子技术 (2)

正电源端
调零端
8 7 65
μA741
1234
调零端
同相输入端
反相输入端
负电源端
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3. 集成运放的电路符号组成
μA741集成运放图形符号
∞
μA741集成运放外部接线图
U-
－
＋
U0
7＋12V
U+
＋
∞
反相输入端 2 同相输入端 3
－ ＋
＋
6
输出端子
管脚1和5分别与调零电位
1
器的两个固定端相连
调零电位器的可调 端与管脚4相连
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1. 集成电路的分类
早期，运放主要用来完成模拟信号的求和、微分和积分等 运算，故称为运算放大器。现在，运放的应用已远远超过运算 的范围。它在通信、控制和测量等设备中得到广泛应用。下图 所示为常见的集成电路封装形式。
单列 扁平式
圆壳式
双列 直插式
单列 直插式
直插式
扁平式
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（1） 通用型运算放大器
输出级常用电压跟 随器或互补电压跟 随器组成，以降低 输出电阻，提高带 负载能力。
集成运放内部除了上述三个部分，还接有偏置电路，偏置 电路的作用是向各级提供合适的工作电流。
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集成运放管脚功能及元器件特点
图示为常用μA741集成运放芯片产品实物图
μA741集成运放的8个管脚排列图如下：
空脚
输出端
相当于在放大电路输入端加了“共模
RC
RC
信号”，外界电磁干扰对放大电路的
RL
影响也相当于在输入端加上了“共模
＋u0－
信号”。
RB
＋ u－i1
VT1
VT2
RB
可见，所谓的共模信号对放大电路
＋ u－i1
是一种干扰信号。因此，放大电路对 共模信号不仅不应放大，反而应当具
Re
有较强的抑制能力。
－VEE
依靠差动放大电路的完全对称性，使两管的零漂在输出端 相抵消。因此，零点漂移被抑制。
放、双运放、三运放、四运放。
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2. 集成电路的组成
集成运放的型号和种类很多，内部电路也各有差异，但它 们的基本组成部分相同，如下图所示：
+ 差动 ui _ 输入级
偏置电路 中间放大级
输出级
u0
运放的输入级。利 用差动放大电路的 对称特性可提高整 个电路的共模抑制 比和电路性能。
中间级的主要作 用是提高电压增 益。一般由多级 放大电路组成。
54
－12V 调零电位器
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4. 集成运放的基本组成
+ 差动 ui _ 输入级
偏置电路 中间放大级
输出级
u0
集成运放的输入级通常采用差动放大电路，输入级又称作 前置级，是决定运放性能好坏的关键。
直接耦合放大电路需要解决的问题 （1）各级静态工作点相互影响，互相牵制
直接耦合电路前后级之间存在直流通道，当某一级静态工 作点发生变化时，会对后级产生影响，因此需要合理地安排各 级的直流电平，使它们之间能够正确配合。
μA741 单运放 LM386双运放 LM324四运放 通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。 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。
（2） 高阻型运算放大器 （3） 低温漂型运算放大器 （4） 高速型运算放大器 （5） 低功耗型运算放大器 （6） 高压大功率型运算放大器
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第二章 低频基本单元电路及应用
2.1 集成运算放大器
2.2 集成运算放大器的应用 2.3 负反馈放大电路
2.4 低频功率放大电路
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2.1 集成运算放大器
本节主要内容:
着重介绍由集成运放的相关知识。要求： ➢ 了解集成运算放大器的基本概念及其图形符号和文字符号； ➢ 了解集成运算放大器的一般概况； ➢ 熟悉集成运放的主要技术指标、电压传输特性； ➢ 掌握运用理想运放条件分析线性集成运放电路的方法； ➢ 理解“虚断”、“虚短”和“虚地”的概念； ➢ 掌握集成运算放大器常用的非线性应用。
u－01
u－02
① 差模信号
＋
VT1
VT2 ＋ 差动放大电路这种双端输入方式称为
ui1 －
u－i2
差模输入方式，所加信号称为差模信号， 差模信号是放大电路中需要传输和放大
Re －VEE
的有用信号，用uid表示，数值上等于
两管输入信号的差值：
uid=ui1－ ui2
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② 共模信号
＋VCC
温度变化、电源电压波动等引起的 零漂电压，折合到放大电路输入端，
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(2)存在零点漂移现象
直接耦合的多级放大电路，当输入信号为零时，由于温度 的变化、电源电压的波动以及元器件老化等原因，使放大电路 的工作点发生变化，这个不为零的、无规则的、持续缓慢变化 量会被直接耦合的放大电路逐级加以放大并传送到输出端，使 输出电压偏离原来的起始点而上下漂动，这种现象称为零点漂 移，简称零漂或温漂。
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2.集成运算放大器的传输特性
u0(V)
理想特性
＋U0M
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2.2 集成运算放大器的应用
集成运放的应用电路都是在反相、同相和差动三种输入的 基本电路的基础上发展起来的，为此，先引入理想运放的概念。
1.集成运算放大器的理想化条件及传输特性
为简化分析过程，同时又能满足实际工程的需要，常把集成 运放理想化，集成运放的理想化参数为：
①开环电压放大倍数Au0=∞ ②差模输入电阻ri=∞ ③输出电阻r0=0 ④共模抑制比KCMR=∞
为了抑制“零漂”，必须采用相应措施，其中最有效பைடு நூலகம்措施 就是采用差动放大电路。
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5. 差动放大电路
(1) 差模信号和共模信号
＋VCC
RC1 ＋u0－
RC2
＋
＋
差动放大电路由两个对称的共射基本
放大电路组成。其中VT1、VT2是两个特 性完全相同的晶体管，两管基极信号电
压ui1、ui2大小相等、相位相反。
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6. 集成运放的主要参数
(1)开环电压放大倍数Au0
(2)差模输入电阻ri
运放的差动输入电阻很高，一般在几十千欧至几十兆欧。
(3)闭环输出电阻r0 (4)最大共模输入电压Uicmax
指运放两个输入端能承受的最大共模信号电压。超出这个 电压时，运放的输入级将不能正常工作或共模抑制比下降， 甚至造成器件损坏。
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集成运算放大器有4种分类方法：
➢ 按其用途分类 可分为两大类：通用型和专用型集成运算放大器。
➢ 按其供电电源分类 可分为两类：双电源集成运算放大器、单电源集成 运算放大器。
➢ 按其制作工艺分类 可分为三类：双极型集成运算放大器、单极型集成 运算放大器、双极-单极兼容型集成运算放大器。
➢ 按运放级数分类 按单片封装中的运放级数分类，可分为四类：单运