03 第六章 集成运算放大器电路原理

U H
R1 R1 R2 R1
U om
R2 R1 R2 R2
UR
U L
R1 R2
U om
R1 R2
UR
(17--15)
窗口电压比较器
+Ucc UTHH R1 ui R2 UTHL R 3
∞
uo1
uo uo
+Ucc
+Ucc
∞
uo2
R4 UTHL UTHH ui
(17--16)
RF
u u 0
i1=iF
+

uo
ui R1

uo RF RF R1
+
R2
平衡电阻，使输入端对地的静态 电阻相等。
Au
u0 u1
(17--5)
(2) 同相比例运算放大器
RF
u-= u+= ui
uo u
_
ui
R1

uo
RF

u R1

+
u o (1
RF R1
+
uo
(17--12)
6.2.2 滞回电压比较器 1、基本电路 VCC ui UR
R2
RF R1
uo
VCC
－ + +
uo
0
UTH1 UTH2
ui
(17--13)
输入正弦波的情况
ui
U+H
U+L
t
uo
Uom
t
-Uom
(17--14)
加上参考电压后的上下限 ui
UR
R1 R2 R

U od = U od 1 U od 2 = A u1 U id A u 2 ( U id ) = 2 A u 1 U id
U od 结论：差模电压放大倍数等于 结论： Ad = = A u1 半电路电压放大倍数。 半电路电压放大倍数。 2 U id
21
§6-3．差分放大电路
（2）共模输入方式
非线性区： 非线性区：
u o只有两种可能 : + U OM或 U OM
7
§6-2．集成运放中的电流源电路
( 一) 电 流 源 概 述
一、电流源电路的特点： 电流源电路的特点：
这是输出电流恒定的电路。它具有很高的输出电阻。 这是输出电流恒定的电路。它具有很高的输出电阻。 BJT、FET工作在放大状态时 工作在放大状态时， 1、BJT、FET工作在放大状态时，其输出电流都是具有恒流特 性的受控电流源；由它们都可构成电流源电路。 性的受控电流源；由它们都可构成电流源电路。 在模拟集成电路中，常用的电流源电路有： 2、在模拟集成电路中，常用的电流源电路有： 镜象电流源、精密电流源、微电流源、 镜象电流源、精密电流源、微电流源、多路电流源等 电流源电路一般都加有电流负反馈。 3、电流源电路一般都加有电流负反馈。 电流源电路一般都利用PN结的温度特性， PN结的温度特性 4、电流源电路一般都利用PN结的温度特性，对电流源电路进 行温度补偿，以减小温度对电流的影响。 行温度补偿，以减小温度对电流的影响。
差模输入信号为Ui1 － Ui2=2 Uid 差模输入信号为U
差模输入方式
定义： 定义：Ad=Uod/2Uid
20
§6-3．差分放大电路
A u1 U od 1 = U i1
U od 2 U i2
A u2 =

为了解决第一个问题：可以采用如下的办法。
RB1 RC1 RC2
ui T1
UCE1 T2 RE2
uo
（a）
(a) 加入电阻RE2
RB1
i
u
RC1
R
T1 Uz
RC2 T2
Dz
（b）在T2的发射极加入稳压管
+VCC
uo
为了解决第二个问题：可以在电路中采用不同类型 的管子，即NPN和PNP管配合使用，如下图所示。
一、多级放大电路的耦合方式 二、多级放大电路的动态分析 三、多级放大电路的构成 四、多级放大电路的频率响应
引言
• 为什么要多级放大？在第2章，我们主要研究了由一个 晶体管组成基本放大电路，它们的电压放大倍数一般只有 几十倍。但是在实际应用中，往往需要放大非常微弱的信 号，上述的放大倍数是远远不够的。为了获得更高的电压 放大倍数，可以把多个基本放大电路连接起来，组成“多 级放大电路”。其中每一个基本放大电路叫做一“级”， 而级与级之间的连接方式则叫做“耦合方式”。
3）零点漂移的严重性及其抑制方法
如果零点漂移的大小足以和输出的有用信号相比拟，就 无法正确地将两者加以区分。因此，为了使放大电路能 正常工作，必须有效地抑制零点漂移。
5）抑制零点漂移的方法：
（1）采用恒温措施，使晶体管工作温度稳定。需要恒温 室或槽，因此设备复杂，成本高。
（2）采用温度补偿法。就是在电路中用热敏元件或二 极管（或晶体管的发射结）来与工作管的温度特性互相 补偿。最有效的方法是设计特殊形式的放大电路，用特 性相同的两个管子来提供输出，使它们的零点漂移相互 抵消。这就是“差动放大电路”的设计思想。
1）电压放大倍数
Au
Uo Ui

模拟电子线路教案（集美大学信息学院平台课）第六章 集成运算放大器及其应用电路知识要点：集成运放的宏模型及常用的功能电路。

集成运放的使用典型电路、性能指标及误差分析。

1.1 1.1.1 集成运放应用电路反相放大器和同相放大器左图：反相放大器：F IR i Ru i ==, I f f I f F o u RRR R u R i v −=−=−= 右图：同相放大器：P N u u =， R u R u R u i I P N F ===， f I f P f N f F o R RuR R u R R u R i u ====同相放大器，当R 无穷大时，变成电压跟随器。

1.1.2 运算电路一、 同相加法器和反相加法器 左图：同相加法器：模拟电子线路教案（集美大学信息学院平台课）)R u R u R u (R u 33I 22I 11I P P ++=，R P =R1//R2//R3//R4。

当R N =R P 时，同相放大器的输出与输入关系：)R u R u R u (R uo 33I 22I 11I f ++= 右图：反相加法器：)u R R u R R u R R (uo 3I 3f 2I 2f 1I 1f++−=二、 积分器和微分器左图：积分器电路右图：微分运算电路∫−=−=dt u RC1dt i C 1u t C o ∫dtdu RCR i uo IR −=−=三、 对数和反对数变换电路R u i i I R C ==， T BEU u s E C e I i ==αi ， S C T BE I i ln U u ≈， RI uln U u uo I T BE −≈−=SR 和 T 互换则可组成反对数运算电路。

集成对数运算电路四、乘、除法运算电路R I u lnU u S 1I T 1o −=， R I uln U u S 2I T 2o −=， 2S 2I 1I T 2o 1o 3o )R I (u u ln U )u u (=+−=uRI uu U u R I u S 2I 1I T 3o eS o −=−= 五、仪用放大器)u u (R R 2R u u 2o 1o 2122I 1I −+=−， )u u )(R R 21(u u 2I 1I 212o 1o −+=−)u u )(R R 21(RR u 2I 1I 21fo −+−=。