模电第五集成运算放大电路.pdf

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1、第五章 集成运算放大电路第五章 集成运算放大电路 5 2 电流源电路5 2 电流源电路 5 3 差分放大电路5 3 差分放大电路 5 1 集成运算放大器简介5 1 集成运算放大器简介 5 4 集成运算放大器5 4 集成运算放大器 本章重点和考点 本章重点和考点 1 掌握直接耦合放大电路中差分放大电路的 抑制零点漂移原理 组态及动态参数的计算 掌握直接耦合放大电路中差分放大电路的 抑制零点漂移原理 组态及动态参数的计算 2 集成运放的特点 组成 主要参数和电压 传输特性 集成运放的特点 组成 主要参数和电压 传输特性 3 理想集成运算放大电路的性能指标 掌握 理想运放的两个特点 理想集成运算放大

2、电路的性能指标 掌握 理想运放的两个特点 虚短虚短 虚断虚断 4 集成运算放大电路的应用 集成运算放大电路的应用 本章讨论的问题 本章讨论的问题 1 什么是集成运算放大电路 集成运放电路结构有什 么特点 如何抑制零点漂移 什么是集成运算放大电路 集成运放电路结构有什 么特点 如何抑制零点漂移 2 集成运放由哪几部分组成 各部分的作用是什么 其中差分电路的特点是什么 集成运放由哪几部分组成 各部分的作用是什么 其中差分电路的特点是什么 3 如何设置集成运放中各级放大电路的静态工作点 如何设置集成运放中各级放大电路的静态工作点 4 集成运放的电压传输特性有什么特点 集成运放的电压传输特性有什么特点

3、 5 如何评价集成运放的性能 有哪些主要指标 如何评价集成运放的性能 有哪些主要指标 6 集成运放有哪些应用 如何选择 使用时应注意哪 些问题 集成运放有哪些应用 如何选择 使用时应注意哪 些问题 第第14讲讲 一 讲授内容一 讲授内容 5 2电流源电路 电流源电路 5 3差分放大电路差分放大电路 二 教学目的及要求 学生掌握 了解的要点 二 教学目的及要求 学生掌握 了解的要点 了解直接耦合放大电路的零点漂移 差动放大电路组成及 特点 了解直接耦合放大电路的零点漂移 差动放大电路组成及 特点 差动放大电路的输入和输出方式 差模信号和共模信 号 差动放大电路的动态性能指标 掌握差动放大电路的动

4、态 分析 差动放大电路的输入和输出方式 差模信号和共模信 号 差动放大电路的动态性能指标 掌握差动放大电路的动态 分析 三 教学重点三 教学重点 典型差动放大电路典型差动放大电路 长尾电路的特点 静态和动态计算 长尾电路的特点 静态和动态计算 四 教学难点四 教学难点 1 差动放大电路中共模负反馈电阻 差动放大电路中共模负反馈电阻Re的作用 及其对差模信 号和共模信号的不同处理方法 的作用 及其对差模信 号和共模信号的不同处理方法 2 差动放大电路动态参数计算 差动放大电路动态参数计算 五 本讲计划学时及时间分配五 本讲计划学时及时间分配 2学时学时 5 1 集成运算放大器概述 集成运算放大器

5、概述 集成电路简称集成电路简称 IC Integrated Circuit 集成电路按 其功能分 集成电路按 其功能分 数字集成电路 模拟集成电路 数字集成电路 模拟集成电路 模拟集成 电路类型 模拟集成 电路类型 集成运算放大器 集成运算放大器 集成功率放大器 集成高频放大器 集成功率放大器 集成高频放大器 集成中频放大器 集成中频放大器 集成比较器集成比较器 集成乘法器 集成乘法器 集成稳压 器 集成稳压 器 集成数 集成数 模或模模或模 数转换器等 数转换器等 集成电路的外形集成电路的外形 集成电路的外形 集成电路的外形 a 双列直插式 双列直插式 b 圆壳式 圆壳式 c 扁平式 扁平式

6、 5 1 1 集成运放的电路结构特点 集成运放的电路结构特点 一一 对称性好 适用于构成差分放大电路 二 对称性好 适用于构成差分放大电路 二 集成电路中电阻 其阻值范围一般在几十欧到几 十千欧之间 如需高阻值电阻时 要在电路上另想办法 三 集成电路中电阻 其阻值范围一般在几十欧到几 十千欧之间 如需高阻值电阻时 要在电路上另想办法 三 在芯片上制作三极管比较方便 常常用三极管代 替电阻 特别是大电阻 四 在芯片上制作三极管比较方便 常常用三极管代 替电阻 特别是大电阻 四 在芯片上制作比较大的电容和电感非常困难 电路通常采用直接耦合电路方式 五 在芯片上制作比较大的电容和电感非常困难 电路通

7、常采用直接耦合电路方式 五 集成电路中的集成电路中的 NPN PNP管的管的 值差别较大 通常 值差别较大 通常 PNP 的的 10 常采用复合管的形式 常采用复合管的形式 5 1 集成运算放大器概述 集成运算放大器概述 一 输入级一 输入级 差分电路 大大减少温漂 差分电路 大大减少温漂 二 中间级二 中间级采用有源负载的共发射极电路 增益大 采用有源负载的共发射极电路 增益大 三 输出级三 输出级 互补对称互补对称 电路 带负载能力强电路 带负载能力强 四 偏置电路四 偏置电路 电流源电路 为各级提供合适的静态工作点 电流源电路 为各级提供合适的静态工作点 输入级输入级 偏置电路偏置电路

8、中间级中间级输出级输出级 uo uid 5 1 2 集成运放电路的组成及其各部分的作用 集成运放电路的组成及其各部分的作用 实质上是一个具有高放大倍数的多级直接耦合放大电路 实质上是一个具有高放大倍数的多级直接耦合放大电路 图图 5 1 1 集成运算的基本组成 集成运算的基本组成 5 1 2 集成运放的符号及电压传输特性 集成运放的符号及电压传输特性 图 5 1 2 集成运放的符号和电压传输特性 uO f uP uN Aod uP uN uO uO uP uN 集成运放的两个输入端分别为同相输入端集成运放的两个输入端分别为同相输入端u uP P和反向输入端和反向输入端u uN N 电压传输特性

9、电压传输特性 5 2 电流源电路电流源电路 一 三极管电流源一 三极管电流源 1 21 0 0 21 2 ebbce e ce e BEB Ec cc bb b B RRRr R rr R UU III U RR R U VCC R IREF T1T2 IC2 IB1IB2 2IB IC1 UBE1 UBE2 R UV I 1BECC REF 基准电流 由于 基准电流 由于 UBE1 UBE2 T1与与 T2 参数基本相同 则参数基本相同 则 IB1 IB2 IB IC1 IC2 IC 所以所以 当满足当满足 2 时 则时 则 图图 5 2 1 二 镜像电流源二 镜像电流源 VCC R IRE

10、F T1T2 IC2 IB1IB2 2IB IC1 UBE1 UBE2 三 比例电流源三 比例电流源 R1R2 由图可得由图可得 UBE1 IE1R1 UBE2 IE2R2 由于由于 UBE1 UBE2 则 则 22E11E RIRI 忽略基极电流 可得忽略基极电流 可得 REF 2 1 1C 2 1 2C I R R I R R I 两个三极管的集电极电流之比近似与发射极电阻的 阻值成反比 故称为比例电流源 两个三极管的集电极电流之比近似与发射极电阻的 阻值成反比 故称为比例电流源 图 5 2 2 比例电流源 四 微电流源四 微电流源 在镜像电流源的基础上 接入电阻 在镜像电流源的基础上 接

11、入电阻 Re VCC R IREF T1T2 IC2 2IB IC1 ReRe 引入引入Re使使 UBE2 UBE1 且 且 IC2 IC1 即在 即在 Re 值不 大的情况下 得到一个比较 小的输出电流 值不 大的情况下 得到一个比较 小的输出电流 IC2 图图 5 2 3 微电流源微电流源 VCC R IREF T1T2 IC2 2IB IC1 Re 基本关系基本关系 因二极管方程因二极管方程 若若 IC1和和 IC2 已知 可求出已知 可求出 Re 图 5 2 3 微电流源 E E2E1 多路电流源多路电流源 IC IE IREF IB 1 当 较大时 当 较大时 IC IREF 由于各

12、管的 由于各管的 UBE相同 相同 IERE IREFRE IE1RE1 IE2RE2 IE3RE3 IC2 IE2 IREFRE RE2 IC3 IE3 IREFRE RE3 IC1 IE1 IREFRE RE1 所以所以 T1 IC1IC2IC3 Re1Re2Re3 T2T3 IC T IB R IREF VCC T0 Re IE 图图5 2 4基于图基于图5 2 3的多路电流源的多路电流源 5 3 1 直接耦合放大电路及问题 直接耦合放大电路及问题 图图 5 3 1 a 两个单管放大电路简单的直接耦合 两个单管放大电路简单的直接耦合 特点 特点 1 可以放大交流和缓 慢变化及直流信号 可

13、以放大交流和缓 慢变化及直流信号 2 便于集成化 便于集成化 3 各级静态工作点互相影 响 基极和集电极电位会随着 级数增加而上升 各级静态工作点互相影 响 基极和集电极电位会随着 级数增加而上升 4 零点漂移 如何克服 零点漂移 如何克服 Rc1 Rb1 VCC T1 Rc2 Rb2 T2 5 3 差动放大电路差动放大电路 抑制温度漂移的方法 抑制温度漂移的方法 1 引入直流负反馈以稳定引入直流负反馈以稳定 Q 点 点 2 利用热敏元件补偿放大器的零漂 利用热敏元件补偿放大器的零漂 图图 利用热敏元件补偿零漂 利用热敏元件补偿零漂 R2 R1 VCC T2 Rc T1 uI uO iC1 R

14、e R uB1 3 采用差分放大电路 采用差分放大电路 共模抑制比共模抑制比反映抑制零漂能力的指标反映抑制零漂能力的指标 5 3 2 差分式放大电路中的一般结构差分式放大电路中的一般结构 根据根据1 2两式又有两式又有 差分式放大电路输入输出结构示意图差分式放大电路输入输出结构示意图 vi1 vi2 vo1 差放差放 vo2 vid vo 差模信号差模信号 共模信号共模信号 差模电压增益差模电压增益 共模电压增益共模电压增益 2 id ici2 v vv 总输出电压总输出电压 差模等效输入方式差模等效输入方式 差放差放 vid 差放差放 vid a b 共模等效输入方式共模等效输入方式 差放差

15、放 vic 差模信号输出差模信号输出 共模信号输出共模信号输出 R R b2b2 R R b1b1 uI2 uI1 V V BBBB V V BBBB 图图 差分放大电路的组成差分放大电路的组成 c 电路以两只管子集电极电位 差为输出 可克服温度漂移 电路以两只管子集电极电位 差为输出 可克服温度漂移 共模信号共模信号 输入信号输入信号uI1和和uI2大小相等 极性相同 大小相等 极性相同 差模信号差模信号 输入信号输入信号uI1和和uI2大小相等 极性相反 大小相等 极性相反 差分放大电路也称为 差动放大电路 差分放大电路也称为 差动放大电路 动画动画avi 6 2 avi 5 3 3 基本

16、差分放大电路基本差分放大电路 差分放大电路的改进图差分放大电路的改进图 将发射极电阻合二为一 对差模信号 将发射极电阻合二为一 对差模信号R R e e 相当于短路 相当于短路 R R e e R R b1b1 R R b2b2 uI1 V V BBBB uI2 图图 差分放大电路的组成差分放大电路的组成 d 典型差分放大电路典型差分放大电路 图图 差分放大电路的组成差分放大电路的组成 e R R e e R R b1b1 R R b2b2 uI1 V VEE EE uI2 长尾式差分放大电路 便于调节静态工作点 电 源和信号源能共地 长尾式差分放大电路 便于调节静态工作点 电 源和信号源能共

17、地 二 长尾式差分放大电路二 长尾式差分放大电路 图图5 3 3 基本差分放大电路 基本差分放大电路 R R e e R R b1b1 R R b2b2 V VEE EE uI1 uI2 R R C2C2 R R C1C1 1 静态分析 静态分析 I IE1 I IE2 UEE UBE 2 2Re UCE1 UCE2 UCC UEE R RC C 2R 2Re I IE1 Uo 0 I IB1 I IB2 I IE1 1 由于 由于R R b b 较小 其上的电压降 可忽略不计 较小 其上的电压降 可忽略不计 动画 动画avi 6 1 avi 2 对共模信号的抑制作用对共模信号的抑制作用 共模

18、信号的输入使两管集 电极电压有相同的变化 所以 共模信号的输入使两管集 电极电压有相同的变化 所以0 oc2oc1oc uuu 共模增益 电路参数的理想对称性 温度 变化时管子的电流变化完全相 同 故可以 共模增益 电路参数的理想对称性 温度 变化时管子的电流变化完全相 同 故可以将温度漂移等效成 共模信号 将温度漂移等效成 共模信号 差分放大电路对共 模信号有很强的抑制作用 射极电阻 差分放大电路对共 模信号有很强的抑制作用 射极电阻R R e e 对共模信号的负反 馈作用 抑制了每只晶体管集 电极电流的变化 从而抑制集 对共模信号的负反 馈作用 抑制了每只晶体管集 电极电流的变化 从而抑制

19、集 电极的电位的变化 电极的电位的变化 Ic oc C u u A 图图 差分放大电路输入共模信号差分放大电路输入共模信号 R R e e R R b1b1 R R b2b2 V VEE EE uI1 uI1 3 对差模信号的放大作用对差模信号的放大作用 图差分放大电路加差模信号 图差分放大电路加差模信号 a 分析时注意二个分析时注意二个 虚地虚地 R R e e R R b1b1 R R b2b2 V VEE EE uI1 uI2 R R C2C2 R R C1C1 uId 2 Id u 2 Id u uod E E点电位在差模信号作用 下不变 相当于接 点电位在差模信号作用 下不变 相当于

20、接 地地 负载电阻的中点电位在差 模信号作用下不变 相当 于接 负载电阻的中点电位在差 模信号作用下不变 相当 于接 地地 R R e e R R b1b1 R R b2b2 V VEE EE uI1 uI2 R R C2C2 R R C1C1 uId 2 Id u 2 Id u uod E 差模信号作用下的等效电路差模信号作用下的等效电路 图差分放大电路加差模信号图差分放大电路加差模信号 4 动态指标 动态指标 121 111 21 2 2 iiiid ooo oood id od ud uuuu uuu uuu u u A 1 差模输入 差模输入 1 差模电压放大倍数 差模电压放大倍数 双

21、入双出时双入双出时 be c i o ud r R u u A 1 1 无载时无载时 有载时有载时 LcL be L id od ud RRR r R u u A 2 1 LCL be L id o ud RRR r R u u A 2 1 1 1 be c i o id o ud r R u u u u A 2 1 2 1 11 1 双入单出时双入单出时 无载时 有载时 无载时 有载时 beid id rr r 2 2 差模输入电阻 cod cod od Rr Rr r 1 2 3 单出时 双出时 差模输出电阻 eeeee RiRiu22 11 2 共模输入 共模输入 0 ic oc uc

22、u u A双入双出时 1 共模电压放大倍数 共模电压放大倍数Auc 双入单出时双入单出时 无载时无载时 e c ebe c ic o ic o uc R R Rr R u u u u A 22 1 21 1 ebe L ic o uc Rr R u u A 2 1 1 1 有载时有载时 2 共模输入电阻共模输入电阻ric 2 1 2 1 ebeic Rrr 3 共模输出电阻共模输出电阻roc 双出时双出时 roc 2Rc 单出时单出时 roc Rc 4 共模抑制比共模抑制比KCMR 双入双出时 双入单出时 双入双出时 双入单出时 0 ud uc ud CMR A A A K be e uc u

23、d CMR r R A A K 1 1 3 单端输入方式单端输入方式 iiidici iiidici iiiic iiiid uuuuu uuuuu uuuu uuuu 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 21 21 0 2 u 2 u idid ebe ebe Rr Rr 对交流而言 路 对双端输入相当于 短 路 对单端输入相当于 开Re 5 传输特性 传输特性 双端输出时 双端输出时 be L c d 2 rR R R A b v 单端输出时 单端输出时 be Lc d 2 rR RR A b v 2 共模电压放大倍数 2 共模电压放大倍数 与单端输入还

24、是双端输入无关 只与输出方式有关 与单端输入还是双端输入无关 只与输出方式有关 双端输出时 双端输出时 单端输出时 单端输出时 0 vc A 差动放大器动态参数计算总结差动放大器动态参数计算总结 1 差模电压放大倍数 1 差模电压放大倍数 与单端输入还是双端输入无关 只与输出方式有关 与单端输入还是双端输入无关 只与输出方式有关 3 差模输入电阻 3 差模输入电阻 不论是单端输入还是双端输入 差模输入电阻 不论是单端输入还是双端输入 差模输入电阻 Rid是基本放大电路的两倍 是基本放大电路的两倍 beid 2rRR b 4 输出电阻 4 输出电阻 co RR co 2RR 单端输出时单端输出时

25、 双端输出时双端输出时 5 共模抑制比 5 共模抑制比 共模抑制比共模抑制比KCMR是差分放大器的一个重要指标 是差分放大器的一个重要指标 beb e eL bebL CMR 2 2 rR R RR rRR K c d CMR v v A A K dBlg20 c d CMR v v A A K 或或 双端输出时双端输出时KCMR可认为等于无穷大 可认为等于无穷大 单端输出时共模抑制比 单端输出时共模抑制比 例例5 3 1 差动电路如图 所示 设 差动电路如图 所示 设 1 2 100 UBE1 UBE2 0 7V 1 试求静态工作点 试求静态工作点 IC1 IC2 UC1和和UC2的 值 的

26、 值 2 计算单端输出 计算单端输出 端 的 端 的Aud1 Auc1 和和KCMR1 3 当 当us1 15V us2 10V时 输出端 的输时 输出端 的输 出总电压出总电压uo为多少 为多少 7 21 2 1 2 1 u u A 9 2 26 1 300r 2 1 2 1 2 2 7 0 0 01 id o1 ud1 be 21 e 1 21 beS C ud C ECCC EEE EE EB sss rR R A k I mAIIII mA R UU II VUU Ruu 则 上的压降 忽略 令解 4 43 5 0 7 21 5 0 2 1 1 1 1 1 uc ud CMR ebeS

27、 C ic o uc A A K RrR R u u A mvuuu mVmVuAu mVmVuAu mVuuu mVmVmVuuu ocodo icucoc idudod iiic iiid 75 543 25 1 5 2 5 0 5 54225 7 21 5 2 2 1 25 10 15 3 11 11 11 21 21 5 3 4 改进型差动放大器改进型差动放大器 1 带恒流源的差动放大器 带恒流源的差动放大器 2 复合管差动放大电路 复合管差动放大电路 3 场效应管差动放大电路 场效应管差动放大电路 例例5 3 3 带恒流源的差动放大电路如图带恒流源的差动放大电路如图15所示 设所示

28、设 T1 T2完全对称 完全对称 1 1 50 试求其静态工作点 试求其静态工作点 5 4 1 简单的集成电路运算放大器简单的集成电路运算放大器 5 4 集成运算放大器 集成运算放大器 5 4 2 通用型集成电路运算放大器通用型集成电路运算放大器741简介简介 一 开环差模电压增益一 开环差模电压增益 Aod 一般用对数表示 定义为一般用对数表示 定义为 单位 分贝 理想情况 单位 分贝 理想情况 Aod 为无穷大 为无穷大 实际情况实际情况 Aod 为为 100 140 dB 5 4 3集成运放的主要性能指标集成运放的主要性能指标 741集成芯片的引脚排列集成芯片的引脚排列 二 输入失调电压

29、二 输入失调电压 UIO 三 输入失调电压温漂三 输入失调电压温漂 UIO 定义 定义 为了使输出电压为零 在输入端所需要加的 补偿电压 一般运放 为了使输出电压为零 在输入端所需要加的 补偿电压 一般运放 UIO 为为 1 10 mV 高质量运放 高质量运放 UIO 为为 1 mV 以下 以下 定义 定义 T U U d d IO IO 一般运放为一般运放为 每度每度 10 20 V 高质量运放低于每度 高质量运放低于每度 0 5 V 以下 以下 四 输入失调电流四 输入失调电流 IIO 五 输入失调电流温漂五 输入失调电流温漂 IIO 当输出电压等于零时 两个输入端偏置电流 之差 即 当输

30、出电压等于零时 两个输入端偏置电流 之差 即 定义 定义 一般运放为一般运放为 几十几十 一百纳安 高质量的低于一百纳安 高质量的低于 1 nA 定义 定义 T I I d d IO IO 一般运放为一般运放为 每度几纳安 高质量的每度几十皮安 每度几纳安 高质量的每度几十皮安 六 输入偏置电流六 输入偏置电流 IIB 七 差模输入电阻七 差模输入电阻 rid 八 共模抑制比八 共模抑制比 KCMR 定义 定义 输出电压等于零时 两个输入端偏置电流的 平均值 输出电压等于零时 两个输入端偏置电流的 平均值 2 1 B2B1IB III 定义 定义 Id Id id I U r 一般集成运放为几

31、兆欧 一般集成运放为几兆欧 定义 定义 oc od CMR lg20 A A K 多数集成运放在多数集成运放在 80 dB 以上 高质量的可达以上 高质量的可达 160 dB 九 最大共模输入电压九 最大共模输入电压 UIcm 输入端所能承受的最大共模电压 输入端所能承受的最大共模电压 十 最大差模输入电压十 最大差模输入电压 UIdm 反相输入端与同相输入端之间能够承受的最大电压 反相输入端与同相输入端之间能够承受的最大电压 十一 十一 3 dB带宽带宽 fH 表示 表示 Aod 下降下降 3 dB 时的频率 一般集成运放时的频率 一般集成运放 fH 只 有几赫至几千赫 只 有几赫至几千赫

32、十二 十二 单位增益带宽单位增益带宽 fc Aod 降至降至 0 dB 时的频率 此时开环差模电压放大倍 数等于 时的频率 此时开环差模电压放大倍 数等于 1 十三 十三 转换速率转换速率 SR 额定负载条件下 输入一个大幅度的阶跃信号时 输出电压的最大变化率 单位为 额定负载条件下 输入一个大幅度的阶跃信号时 输出电压的最大变化率 单位为 V s 在实际工作中 输入信号的变化率一般不要大于集 成运放的 在实际工作中 输入信号的变化率一般不要大于集 成运放的 SR 值 值 其他技术指标还有 最大输出电压 静态功耗及输 出电阻等 其他技术指标还有 最大输出电压 静态功耗及输 出电阻等 1 高精度

33、型高精度型 性能特点 性能特点 漂移和噪声很低 开环增益和共模抑 制比很高 误差小 漂移和噪声很低 开环增益和共模抑 制比很高 误差小 F5037 2 低功耗型低功耗型 性能特点 性能特点 静态功耗一般比通用型低静态功耗一般比通用型低 1 2 个数量 级 不超过毫瓦级 要求电压很低 有较高的开环差模增益和共模抑制比 个数量 级 不超过毫瓦级 要求电压很低 有较高的开环差模增益和共模抑制比 TLC2552 按性能指标分类按性能指标分类 3 高阻型高阻型 性能特点 性能特点 通常利用场效应管组成差分输入级 输 入电阻高达 通常利用场效应管组成差分输入级 输 入电阻高达 1012 高阻型运放可用在测

34、量放大器 采样 高阻型运放可用在测量放大器 采样 保持 电路 带通滤波器 模拟调节器以及某些 信号源内阻很高的电路中 保持 电路 带通滤波器 模拟调节器以及某些 信号源内阻很高的电路中 F3130 4 高速型高速型 大信号工作状态下具有优良的频率特性 转换速率可达每微秒几十至几百伏 甚至 高达 大信号工作状态下具有优良的频率特性 转换速率可达每微秒几十至几百伏 甚至 高达 1 000 V s 单位增益带宽可达 单位增益带宽可达 10 MHz 甚至几百兆欧 甚至几百兆欧 性能特点 性能特点 常用在常用在A D 和和 D A 转换器 有源滤波 器 高速采样 转换器 有源滤波 器 高速采样 保持电路

35、 模拟乘法器和 精度比较器等电路中 保持电路 模拟乘法器和 精度比较器等电路中 F3554 5 高压型高压型 性能特点 性能特点 输出电压动态范围大 电源电压高 功耗大 输出电压动态范围大 电源电压高 功耗大 6 大功率型大功率型 性能特点 性能特点 可提供较高的输出电压较大的输出电 流 负载上可得到较大的输出功率 可提供较高的输出电压较大的输出电 流 负载上可得到较大的输出功率 4 5 3 运放的选择 运放的选择 略 略 补充 集成运放的使用补充 集成运放的使用 一 集成运放的外引线 管脚 二 使用中可能出现的异常现象 一 集成运放的外引线 管脚 二 使用中可能出现的异常现象 1 不能调零不

36、能调零 调零电位器故障 电路接线有误或有虚焊 反馈极性接错或负反馈开环 集成运放内部损坏 重新接通即可恢复为输入信号过大而 造成 堵塞 现象 调零电位器故障 电路接线有误或有虚焊 反馈极性接错或负反馈开环 集成运放内部损坏 重新接通即可恢复为输入信号过大而 造成 堵塞 现象 原因原因 使用时必做的工作 使用时必做的工作 2 漂移现象严重漂移现象严重 存在虚焊点 运放产生自激振荡或受强电磁场干扰 集成运放靠近发热元件 输入回路二极管受光照射 调零电位器滑动端接触不良 集成运放本身损坏或质量不合格 存在虚焊点 运放产生自激振荡或受强电磁场干扰 集成运放靠近发热元件 输入回路二极管受光照射 调零电位

37、器滑动端接触不良 集成运放本身损坏或质量不合格 原因原因 3 产生自激振荡产生自激振荡 消振 措施 消振 措施 按规定部位和参数接入校正网络 防止反馈极性接错 避免负反馈过强 合理安排接线 防止杂散电容过大 按规定部位和参数接入校正网络 防止反馈极性接错 避免负反馈过强 合理安排接线 防止杂散电容过大 保护措施 保护措施 一 输入保护一 输入保护 a 防止输入差模信号 幅值过大 防止输入差模信号 幅值过大 b 防止输入共模信号 幅值过大 防止输入共模信号 幅值过大 V A R1 D1 D2 RF R V uO uI 保护元件保护元件 保护元件保护元件 uO A R1 RF D1 D2 uI 保

38、护元件保护元件 图图 4 6 1 输入保护措施 输入保护措施 二 二 电源极性错接保护电源极性错接保护 保护元件 保护元件 D1 D2 三 三 输出端错接保护输出端错接保护 保护元件 稳压管保护元件 稳压管 DZ1 DZ2 A D1 D2 A R1 DZ1 DZ2 RF uO uI 图图 4 3 2 利用稳压管保护运放图 利用稳压管保护运放图 4 3 1 电源接错保护 电源接错保护 四 输出限流保护四 输出限流保护 A T1 T2 VEE R2 R3 R4 R1 T4 R5 T3 VCC C1 C1 C2 保护元件 保护元件 T1 T2 b 保护管工作特性 保护管工作特性 正常工作时工作点在正

39、常工作时工作点在 A 工作电流过大 工作点经 工作电流过大 工作点经 B 移到移到 C 或或 D 点 点 a 电 路 图 电 路 图 B C D A IC UCE O 图图 输出限流保护 输出限流保护 输出电压与输出电流的扩展 输出电压与输出电流的扩展 一 提高输出电压一 提高输出电压 采用在运放输出端再接一级由较高电压电源供电的电路 来输出电压幅值 采用在运放输出端再接一级由较高电压电源供电的电路 来输出电压幅值 uN uP A 图图4 3 4提高输出电压的电路 提高输出电压的电路 uO VCC 30V VCC 30V T1 T2 R1 R2 R3 R4 b1 b2 e1 e2 二 增大输出电流二 增大输出电流 在运放的输出端加一级射极输出器或互补输出级 在运放的输出端加一级射极输出器或互补输出级 提问 提问 1 集成运放的电路结构特点 集成运放的电路结构特点 2 集成运放的组成部分 集成运放的组成部分 输入级常用什么结构 输入级常用什么结构 输出级常用什么结构 输出级常用什么结构