清華楊素行第三模電PPT學習教案

1、會計學1 清華楊素行第三模電清華楊素行第三模電 一、集成電路的發(fā)展 第1頁/共74頁 第2頁/共74頁 二、集成電路的分類 第3頁/共74頁 三、集成電路的特點 第4頁/共74頁 第5頁/共74頁 一、 集成運放的符號 第6頁/共74頁 第7頁/共74頁 第8頁/共74頁 二、 集成運放的主要技術指標 1. 開環(huán)差模電壓增益 75 1010 第9頁/共74頁 2. 輸入失調電壓 3. 輸入失調電壓溫漂 IO U IO IO d d U U T 第10頁/共74頁 4. 輸入失調電流 5. 輸入失調電流溫漂 IO I IO I IO IO d d I I T 第11頁/共74頁 6. 輸入偏置電

2、流 第12頁/共74頁 7. 差模輸入電阻 8. 共模抑制比 9. 最大共模輸入電壓 第13頁/共74頁 10. 最大差模輸入電壓 11. -3dB帶寬 12. 單位增益帶寬 13. 轉換速率 第14頁/共74頁 第15頁/共74頁 集成運放的基本組成部分 集成運放的基本組成 第16頁/共74頁 一、偏置電路 鏡像電流源是最簡單、最基本的電流源，而比例電流源和微電流源都是在鏡 像電流源的基礎上，稍加變化、發(fā)展而得到的。 2 1 1 REF2C II 第17頁/共74頁 第18頁/共74頁 BE CS(e 1) T U U II 第19頁/共74頁 第20頁/共74頁 CCEEBE REF mA

3、 mA 5 2 15152 0.7 39 0.73 VVU I R 第21頁/共74頁 C13REF mA mA 1 2 1 1 0.73 2 1 0.365 II C 4 CC k 33 11 66 1010 3 26 100.73 10 lnln 28 1028 10 3 103 T IU R II 第22頁/共74頁 二、差分放大輸入級 電路結構對稱，在理想的情況下，兩管的特性及對 應電阻元件的參數(shù)值都相等。 兩個輸入、 兩個輸出 兩管靜態(tài)工 作點相同 第23頁/共74頁 uO= uC1 uC2 = 0 uo= (uC1 + uC1 ) (uC2 + uC2 ) = 0 靜態(tài)時，ui1

4、= ui2 = 0 當溫度升高時ICVC （兩管變化量相等） 第24頁/共74頁 兩個輸入電壓大小相等、極性相反。 第25頁/共74頁 兩個輸入電壓大小相等、極性也相同。 第26頁/共74頁 例5.3.2 uI1 = 5 mV, uI2 = 1 mV 則: uId = 4 mV uIc = 3 mV IdI1I2 uuu IcI1I2 1 () 2 uuu 第27頁/共74頁 犧牲一個放大管的放大倍數(shù)換取對零點漂移的抑制 ， 但不理想，因電路不可能完全對稱， 單端輸出時失去對零點漂移的抑制能力。 第28頁/共74頁 d CMR c A K A d CMR c (dB)20lg( ) A K A

5、 分貝 第29頁/共74頁 第30頁/共74頁 第31頁/共74頁 Ad Rid Ro 第32頁/共74頁 Rw Rw 接Rw的長尾式差分放大電路 第33頁/共74頁 交流通路 第34頁/共74頁 用恒流三極管代替阻值很大的長尾電阻Re 既可有效抑制零漂，又便于集成。 恒流源式差分放大電路 簡化表示法 第35頁/共74頁 通?？蓮拇_定恒流三極管的電流開始。 恒流源式差分放大電路 第36頁/共74頁 +- uO ui2 +VCC RR Rc Rc VT1VT2 -VEE Re Rw ui1 R1 VT3 VDz 第37頁/共74頁 +- uo uI2 +VCC RR Rc Rc VT1VT2 -

6、VEE Re Rw uI1 R1 VT3 VDz 第38頁/共74頁 Ad +- uo ui2 +VCC RR Rc Rc VT1VT2 -VEE Re Rw ui1 R1 VT3 VDz 第39頁/共74頁 be L c d ) 2 /( rR R R A )(2 beid rRR co 2RR 第40頁/共74頁 Oc1 uu II1 2uu d1 1 2 u AA be Lc d )/( 2 1 rR RR A )(2 beid rRR co RR 將雙端信號轉化為單端信號。 第41頁/共74頁 BE2BE2 uu be L c d ) 2 /( rR R R A )(2 beid rR

7、R co 2RR 將單端信號轉化為雙端輸出。 第42頁/共74頁 be Lc d )/( 2 1 rR RR A )(2 beid rRR co RR 抑制零漂能力較強, 可使輸入、輸出電壓反相或同相。 第43頁/共74頁 Ad Au1 uIuO 第44頁/共74頁 三、中間級 要求有較高的電壓增益和輸入電阻，向輸出級提供較 大的推動電流，實現(xiàn)雙端與單端信號間的轉換。 R UV I | BE3CC 第45頁/共74頁 CCBE4 REF VU I R 第46頁/共74頁 第47頁/共74頁 四、輸出級 第48頁/共74頁 第49頁/共74頁 和 組成過載保護電路。 工作電流正常時， 截止。 若

8、正向電流增大， 導通，將的基流分流， 若反向電流增大， 導通，將的基流分流。 第50頁/共74頁 和組成過載保 護電路。 其工作原理與二極管過 載保護電路類似。 第51頁/共74頁 第52頁/共74頁 一、雙極型集成運放LM741 VT1VT2 R2 VT8 VT9 VT12 VT13 VT14 VT3 VT4 VT 7 VT5 VT6 VT15 VT16 VT18 VT1 0 VT1 1 VT1 7 VT19 VT20 R3 R1 R7 R4 R5R8 R10 R9 R12 R11 50k 1k1k 7.5k 4.5k 50k5k50 39k 50 25 C1 30pF 3 5 2 1 4

9、6 7 第53頁/共74頁 VT8VT13R4R5 R5 CCEEBE12BE11 REF 5 VVUU I R VT8 VT9 VT12 VT13 VT1 0 VT1 1 R4 R5 +VCC I8 IC9 IC10 IC13 IREF I3,4 -VEE 至輸入級 至中間級 VT11VT10R4IC10VT9 IC9VT3VT4I3,4 第54頁/共74頁 VT8 VT9 VT12 VT13 VT1 0 VT1 1 R4 R5 +VCC I8 IC9 IC10 IC13 IREF I3,4 -VEE 至輸入級 至中間級 VT8VT9I8 VT1VT2 VT12VT13IC13 VT16VT

10、17 第55頁/共74頁 VT1VT2VT3VT4 VT5VT6Rc VT1VT2VT4 VT1VT2 VT3 VT4 Rc Rc +VCC -VEE uI1 uI2 uO I8 I3,4 第56頁/共74頁 VT4VT6 VT16VT17 VT13 第57頁/共74頁 VT14VT20 VT19 VT15R7R8 UCE15VT15 CE15BE15 V 787 88 10.7 RRR UU RR 第58頁/共74頁 V V 調零端 反相輸入端 同相輸入端 空 輸出端 調零端 8 1 7 5 6 4 3 2 引腳 V V 1 2 3 4 5 6 7 連接示意圖 第59頁/共74頁 第60頁/

11、共74頁 一、通用型集成運放的特點 第61頁/共74頁 第62頁/共74頁 第63頁/共74頁 二、專用型集成運放的特點 第64頁/共74頁 第65頁/共74頁 第66頁/共74頁 第67頁/共74頁 一、集成運放參數(shù)的測試 第68頁/共74頁 二、使用中可能出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象 出現(xiàn)這種異常現(xiàn)象的原因可能是： 調零電位器不起作用；應用電路接線有誤或有虛焊 點；反饋極性接錯或負反饋開環(huán)；集成運放內部已 損壞等。 如果關斷電源后重新接通即可調零，則可能是由于 運放輸入端信號幅度過大而造成的“堵塞”現(xiàn)象。 為了預防“堵塞”，可在運放輸入端加上保護措施 。 第69頁/共74頁 造成漂移過于嚴重的原因可能是： 存在虛焊點；運放產(chǎn)生自激振蕩或受到強電磁場的 干擾；集成運放靠近發(fā)熱元件；輸入回路的保護二 極管受到光的照射；調零電位