142 集成运算放大器 将电路的元器件和连线制作在同一硅片上,制成了集成电路。随着集成电路制造工艺的日益完善,目前已能将数以千万计的元器件集成在一片面积只有几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数)的高低,将集成电路分为小规模集成电路(简称SSI) ,中规模集成电路(简称MSI), 大规模集成电路(简称LSI)和超大规模集成电路(V LSI)。 运算放大器实质上是高增益的直接耦合放大电路,集成运算放大器是集成电路的一种,简称集成运放,它常用于各种模拟信号的运算,例如比例运算、微分运算、积分运算等,由于它的高性能、低价位,在模拟信号处理和发生电路中几乎完全取代了分立元件放大电路。 集成运放的应用是重点要掌握的内容,此外,本章也介绍集成运放的主要技术指标,性能特点与选择方法。 一、 集成运算放大器简介 1 . 集成运放的结构与符号 1. 结构 集成运放一般由 4 部分组成,结构如图 1 所示。 图 1 集成运放结构方框图 其中: 输入级常用双端输入的差动放大电路组成,一般要求输入电阻高,差摸放大倍数大,抑制共模信号的能力强,静态电流小,输入级的好坏直接影响运放的输入电阻、共模抑制比等参数。 中间级是一个高放大倍数的放大器,常用多级共发射极放大电路组成,该级的放大倍数可达数千乃数万倍。 输出级具有输出电压线性范围宽、输出电阻小的特点,常用互补对称输出电路。 偏置电路向各级提供静态工作点,一般采用电流源电路组成。 2. 特点: 输入级中间级输出级偏置电路vvvPNO ○1 硅片上不能制作大容量电容,所以集成运放均采用直接耦合方式。 ○2 运放中大量采用差动放大电路和恒流源电路,这些电路可以抑制漂移和稳定工作点。 ○3 电路设计过程中注重电路的性能,而不在乎元件的多一个和少一个 ○4 用有源元件代替大阻值的电阻 ○5 常用符合复合晶体管代替单个晶体管,以使运放性能最好 3. 集成运放的符号 从运放的结构可知,运放具有两个输入端 vP 和 vN 和一个输出端 vO,这两个输入端一个称为同相端,另一个称为反相端,这里同相和反相只是输入电压和输出电压之间的关系,若输入正电压从同相端输入,则输出端输出正的输出电压,若输入正电压从反相端输入,则输出端输出负的输出电压。运算放大器的常用符号如图 2 所示。 图 2 运算放大器常用符号 其中图 2a 是集成运放的国际流行符号,图 2b 是集成运放的国标符号,而图 2c 是具有电...