第五章 模拟集成电路第五章 模拟集成电路第五章 模拟集成电路第五章 模拟集成电路通信工程系 石炯通信工程系 石炯

§5.3 集成运算放大电路

• 集成运算放大器简称为集成运放，进一步简称为运放。它除了能对信号进行加减乘除、微分积分、指数对数运算之外，还能对信号进行整流检波、放大限幅比较等处理，还能产生正弦、三角、锯齿、多谐等振荡波形。它已取代了绝大部分由分立元件构成的上述功能电路。

一、集成运放电路的组成

• 输入级：差动放大电路• 中间级：有源负载放大电路• 输出级： NPN 和 PNP 互补甲乙类推挽输出电路• 偏置电路：电流源

• 符号：

二、集成运放电路的主要参数1. 输入偏置电流 (IiB)

2. 输入失调电流（ Iio）及其温漂（ Iio/ΔT）3. 输入失调电压（ Uio）及其温漂（ Uio/ΔT）4. 最大差模输入电压（ Uidm）5. 最大共模输入电压（ Uicm）6. 输出电压最大摆幅（ Uopp）7. 转换速率（ SR）8. 开环带宽（ BW）9. 单位增益带宽（ BWG）

三、集成运放的类型 1. 高输入阻抗型2. 低功耗型3. 低漂移型4. 高速型5. 宽带型6. 高压型7. 其他专用集成运放

§5.4 集成运入的基本应用一 理想集成运放• 理想运放的条件：1. 开环电压增益 Aud=∞；2. 开环输入电阻 rid=∞；3. 开环输出电阻 ro=0；4. 共模抑制比 CMRR=∞；5. 开环带宽 BW=∞；6. 电流、电压失调及其温漂都为零。• 由上述条件可得如下关系：1. “理想运放的同相输入端电位等于反相输入端电位，即 虚短” ， U-=U+2. “理想运放的净输入电流为零，即 虚断” ， I’id=0

二、基本放大电路

1

11 1

1 1

1

0

0

,

i f

i i

o of

f f

fi oo i

f

fou

i

U U

I I I

U U UI

R R

U U UI

R R

RU UU U

R R R

RUA

U R

1.反相比例放大电路

2.同相比例放大电路

1

1 1

1

1

,

(1 )

1

i

f

o i o i

f f

fo i

fu

U U U

I I

U U U U UU

R R R R

RU U

R

RA

R

3 ．混合加减器

使用叠加原理来解（ 1）只考虑 U3作用，而 U1、 U2为零（入地），成为同相比例放大电路，如下图

43 3

1 2 3 4

(1 )fo

R RU U

R R R R

/ /

（ 2） U1激励， U2、 U3入地，

U+=U-=0， I2=0， R2支路可断开，得下图：

成为反相比例放大器

1 11

fo

RU U

R

• (3)同理，

• (4)

2 22

fo

RU U

R

43 1 2

1 2 3 4 1 2

(1 )f f fo

R R RRU U U U

R R R R R R

/ /

4．微分电路

1

1

0

0

( )

f

o of

f f

iC

o i

f

io f

U U

I I

U UI

R R

dUI I C

dtU dU

CR dt

dUU t R C

dt

5．积分电路

1

0

( )

1( )

( )1 1( )

f

if

o C

C

io

U U

I I

U tI

RU U

U I t dtC

U tU dt Ui t dt

C R RC

6．对数运算电路

0

1

0

1

ln 0

(

o

T

o

T

Ui U

f s

Ui U

sf

io iT

s

UI I I

RU

I I IR

UU U U

RI

e

e

i o若U<0,因为反相放大器 U>0,则D反偏)

7．指数运算电路

1

( 0)

i

T

i

T

i

T

U

Us

of

Uo U

s

U

Uo s i

I I

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RU

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U I R U

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e

e