第6章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)

1、142第6章集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器將電路的元器件和連線(xiàn)制作在同一硅片上，制成了集成電路。隨著集成電路制造工藝的日益完善，目前已能將數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的元器件集成在一片面積只有幾十平方毫米的硅片上。按照集成度（每一片硅片中所含元器件數(shù)）的高低，將集成電路分為小規(guī)模集成電路(簡(jiǎn)稱(chēng)SSI)，中規(guī)模集成電路(簡(jiǎn)稱(chēng)MSI)大規(guī)模集成電路(簡(jiǎn)稱(chēng)LSI)和超大規(guī)模集成電路(VLSI)。運(yùn)算放大器實(shí)質(zhì)上是高增益的直接耦合放大電路，集成運(yùn)算放大器是集成電路

2、的一種，簡(jiǎn)稱(chēng)集成運(yùn)放，它常用于各種模擬信號(hào)的運(yùn)算，例如比例運(yùn)算、微分運(yùn)算、積分運(yùn)算等，由于它的高性能、低價(jià)位，在模擬信號(hào)處理和發(fā)生電路中幾乎完全取代了分立元件放大電路。集成運(yùn)放的應(yīng)用是重點(diǎn)要掌握的內(nèi)容，此外，本章也介紹集成運(yùn)放的主要技術(shù)指標(biāo)，性能特點(diǎn)與選擇方法。6.1集成運(yùn)算放大器簡(jiǎn)介集成運(yùn)算放大器簡(jiǎn)介6.1.1集成運(yùn)放的結(jié)構(gòu)與符號(hào)集成運(yùn)放的結(jié)構(gòu)與符號(hào)1.結(jié)構(gòu)集成運(yùn)放一般由4部分組成，結(jié)構(gòu)如圖61所示。圖61集成運(yùn)放結(jié)構(gòu)方框圖其中：輸入

3、級(jí)常用雙端輸入的差動(dòng)放大電路組成，一般要求輸入電阻高，差摸放大倍數(shù)大，抑制共模信號(hào)的能力強(qiáng)，靜態(tài)電流小，輸入級(jí)的好壞直接影響運(yùn)放的輸入電阻、共模抑制比等參數(shù)。中間級(jí)是一個(gè)高放大倍數(shù)的放大器，常用多級(jí)共發(fā)射極放大電路組成，該級(jí)的放大倍數(shù)可達(dá)數(shù)千乃數(shù)萬(wàn)倍。輸出級(jí)具有輸出電壓線(xiàn)性范圍寬、輸出電阻小的特點(diǎn)，常用互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)輸出電路。偏置電路向各級(jí)提供靜態(tài)工作點(diǎn)，一般采用電流源電路組成。vvvPNO....1446.1.2集成運(yùn)放的主要技術(shù)指標(biāo)集成運(yùn)

4、放的主要技術(shù)指標(biāo)集成運(yùn)放的主要技術(shù)指標(biāo)，大體上可以分為輸入誤差特性、開(kāi)環(huán)差模特性、共模特性、輸出瞬態(tài)特性和電源特性。1.輸入誤差特性輸入誤差特性參數(shù)用來(lái)表示集成運(yùn)放的失調(diào)特性，描述這類(lèi)特性的主要是以下幾個(gè)參數(shù)：（1）輸入失調(diào)電壓VOS對(duì)于理想運(yùn)放，當(dāng)輸入電壓為零時(shí)，輸出也應(yīng)為零。實(shí)際上，由于差動(dòng)輸入級(jí)很難作到完全對(duì)稱(chēng)，零輸入時(shí)，輸出并不為零。在室溫及標(biāo)準(zhǔn)電壓下，輸入為零時(shí)，為了使輸出電壓為零，輸入端所加的補(bǔ)償電壓稱(chēng)為輸入失調(diào)電壓VOS。

5、VOS大小反映了運(yùn)放的對(duì)稱(chēng)程度。VOS越大，說(shuō)明對(duì)稱(chēng)程度越差。一般VOS的值為1?V?20mV，F(xiàn)007的VOS為1?5mV。（2）輸入失調(diào)電壓的溫漂dTdVOS是指在指定的溫度范圍內(nèi)，VOS隨溫度的平均變化率，是衡量溫漂的重要指標(biāo)。dTdVOS不能通過(guò)外接調(diào)零裝置進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)于低漂移運(yùn)放，1?V?C，普通運(yùn)放為dTdVOSdTdVOS(10?20)?V?C。（3）輸入偏置電流IB輸入偏置電流是衡量差動(dòng)管輸入電流絕對(duì)值大小的標(biāo)志，指運(yùn)放

6、零輸入時(shí)，兩個(gè)輸入端靜態(tài)電流、的平均值，即B1IB2IIB=()21B1IB2I差動(dòng)輸入級(jí)集電極電流一定時(shí)，輸入偏置電流反映了差動(dòng)管?值的大小。IB越小，表明運(yùn)放的輸入阻抗越高。IB太大，不僅在不同信號(hào)源內(nèi)阻時(shí)，對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)有較大的影響，而且也影響溫漂和運(yùn)算精度。（4）輸入失調(diào)電流OSI零輸入時(shí)，兩輸入偏置電流、之差稱(chēng)為輸入失調(diào)電流，即=|?|，B1IB2IIOSOSIB1IB2I反映了輸入級(jí)差動(dòng)管輸入電流的對(duì)稱(chēng)性，一般希望越小越好。普

7、通運(yùn)放的約為OSIOSIOSI1nA?0.1?A，F(xiàn)007的約為50?100nA。OSI（5）輸入失調(diào)電流溫漂dTdIOS輸入失調(diào)電流溫漂指在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)，的溫度系數(shù)，是對(duì)放大器電流溫漂dTdIOSOSI的量度。它同樣不能用外接調(diào)零裝置進(jìn)行補(bǔ)償。典型值為幾個(gè)nA?C。2.開(kāi)環(huán)差模特性參數(shù)開(kāi)環(huán)差模特性參數(shù)用來(lái)表示集成運(yùn)放在差模輸入作用下的傳輸特性。描述這類(lèi)特性的參數(shù)有開(kāi)環(huán)電壓增益、最大差模輸入電壓、差模輸入阻抗、開(kāi)環(huán)頻率相應(yīng)及其3dB