第4章集成運算放大器

1、本章要點本章要點 電流源電路電流源電路 差動放大電路差動放大電路 理想化集成運放及其特點理想化集成運放及其特點 集成運放基本輸入電路：反相輸入、同相輸入和差動輸入集成運放基本輸入電路：反相輸入、同相輸入和差動輸入 集成運放基本運算電路集成運放基本運算電路 集成運放阻容耦合放大器集成運放阻容耦合放大器 線性整流電路線性整流電路 電壓比較器電壓比較器 方波發(fā)生器方波發(fā)生器 有源濾波器有源濾波器 數(shù)值不能很大，精度較差，阻值一般在幾十歐至幾十千歐。數(shù)值不能很大，精度較差，阻值一般在幾十歐至幾十千歐。需要大需要大電阻時，通常用恒流源替代。電阻時，通常用恒流源替代。 利用利用PN結結電容或結結電容或MO

2、S電容，一般不超過幾十電容，一般不超過幾十pF。需要大電容時，通常在集成電路外部連接。需要大電容時，通常在集成電路外部連接。 目前還不能在集成電路內部制作電感元件。目前還不能在集成電路內部制作電感元件。 由由NPN型三極管短路其中一個型三極管短路其中一個PN結構成。結構成。 復合后的類型復合后的類型: :（NPN或或PNP）取決于第）取決于第1個三極管類型個三極管類型總總: 約等于約等于2個三極管個三極管的乘積的乘積復合管也稱為達林頓管復合管也稱為達林頓管, ,共有共有4種類型。種類型。 由二個不同類型（由二個不同類型（NPN和和PNP）的三極管）的三極管V1、V2組成組成無論輸入正極性或負極

3、性信號，無論輸入正極性或負極性信號，V1、V2中只有一個能導通中只有一個能導通互補對稱電路能增大輸出功率和負載能力互補對稱電路能增大輸出功率和負載能力 )R/R(RrR1 rr2B1BEbeEceo條件條件: : 三極管必須工作在放大區(qū)三極管必須工作在放大區(qū) RE要足夠大。要足夠大。 三極管三極管V0、V1匹配，匹配，10 則則,BEBE1BE0UUU IB0 = IB1 ，IC0 = IC1 RUVIBECCREF- RVCC)21 (22211110CCCBCBCREFIIIIIIIIREFI其中：基準電流其中：基準電流 是穩(wěn)定的，故輸出電流是穩(wěn)定的，故輸出電流 也是穩(wěn)定的。也是穩(wěn)定的。1

4、CI)21 (1REFCII即：即：當當 2時時， IC1 IREF 。IC1 IREF 精密鏡象電流源和普通鏡象電流源相比，其鏡象精度精密鏡象電流源和普通鏡象電流源相比，其鏡象精度提高了提高了 倍。倍。 精密電流源精密電流源 電路中增加了電路中增加了V2 管，管， IB2 比鏡象電流源的比鏡象電流源的2IB小小1+2倍。因此倍。因此IC1和和IREF之之間的鏡象精度提高了間的鏡象精度提高了倍。倍。()21()2BREF2BREF1C0C12IIIIII-Q 微電流源電路微電流源電路, ,接入接入Re1電阻得到一電阻得到一個比基準電流小許多倍的微電流源，適個比基準電流小許多倍的微電流源，適用微

5、功耗的集成電路和集成放大器的前用微功耗的集成電路和集成放大器的前置級中。置級中。IC1 遠小于IREF ,。RVICCREF 當R取 幾k 時， IREF 為mA量級，而IC1可降至A量級的微電流源。且IC1 的穩(wěn)定性也比IREF 的穩(wěn)定性好。1110eEBEBEBERIUUUD-Qe111BEECRUIIDIC1與與IREF的關系如下的關系如下)ln(lnS1C1S0REFTBE1BE0BEIIIIUUUU- - - - D De/S1E1C1T1BEIIIUU e/S0E0REFT0BEIIIUU 一般有一般有 IS0= IS1，所以，所以Te1C1REFlnURC1III 因因D DUBE小，小， IC11，在，在 處的電壓增益將大于處的電壓增益將大于 ，幅頻特性在，幅頻特性在 處將抬高，處將抬高，具體請參閱右下圖。具體請參閱右下圖。 32pvA0ff pvA0ff 1 Q 與低通濾波電路類似，一階電路在低頻處衰減較慢，與低通濾波電路類似，一階電路在低頻處衰減較慢，為使其幅頻特性更接近于理想特性，可再增加一級為使其幅頻特性更接近于理想特性，可再增加一級RC組組成二階濾波電路如圖成二階濾波電路如圖4-