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1、5.7 集集成成运运算算放放大大器器的的参参数数和和种种类类 运运放放概概述述 内内部部电电路路示示例例1，双双极极型型运运放放741(摘摘自自西西交交大大教教材材)输输入入级级中中间间级级输输出出级级+-+-+内内部部电电路路示示例例2，单单极极型型(CMOS)运运放放(摘摘自自西西交交大大教教材材)运运放放概概述述符符号号运运放放概概述述 4电电压压传传输输特特性性oMUoMUOuId=uP-uNOuOA1IN+NCV+OUT OA21 2 3 4 8 7 6 5 1 2 3 4 5 6 7 14 13 12 11 10 9 81OUT 11IN+V+2IN+2 2OUT4OUT 4 4I
2、N+3IN+3 3OUTINVVININININ5.7 集集成成运运算算放放大大器器的的参参数数和和种种类类5.7.1 集集成成运运算算放放大大器器的的参参数数5.7.2 集集成成运运算算放放大大器器的的类类型型5.7.3 选选用用原原则则5.7.1 集集成成运运算算放放大大器器的的参参数数OodPN20lg20lguAuu=(1)开开环环差差模模电电压压放放大大倍倍数数 Aod（线线性性区区）：通通用用型型集集成成运运放放的的Aod大大都都在在80dB100dB。1.动动态态参参数数PNidPuuri=(3)共共模模抑抑制制比比 KCMR：80dB120dB(2)差差模模输输入入电电阻阻ri
3、d：rid=1051012()udCMRuc20lgdBAKA=1.动动态态参参数数(4)开开环环带带宽宽BW（3dB带带宽宽）Aod下降3dB时的频率fH为上限截止频率，BW=fH10Hz。(5)单单位位增增益益带带宽宽BWG(fT)741型的 fT1.4MHz，宽带运放可达1GHz以上。741型的 fT1.4MHz，宽带运放可达1GHz以上。(6)转转换换速速率率SR(压压摆摆率率)tuoOtoRuSt=ou通通用用型型运运放放压压摆摆率率为为0.510V/s。高高速速运运放放可可达达1000V/sLM741之之SR1.动动态态参参数数O15.6V0.68V/s23suSRt=OuSRt=
4、1.交交流流参参数数F357之之SR14.4V61.0V/s0.236st=(7)输输入入失失调调电电压压UIO 及及其其温温漂漂dUIO/dT：输输入入失失调调电电压压是是指指为为了了使使输输出出电电压压为为零零而而在在输输入入端端加加的的补补偿偿电电压压。通通用用：mV量量级级；高高精精度度：V输输入入失失调调电电压压的的温温漂漂是是指指温温度度每每变变化化1时时，输输入入失失调调电电压压的的变变化化量量。1-20V/2.直直流流参参数数(8)输输入入失失调调电电流流IIO及及其其温温漂漂dIIO/dT：反反映映运运放放输输入入级级差差分分对对管管输输入入电电流流的的不不对对称称程程度度。
5、BJT：nA；MOS：pAB2B1IOIII=(9)输输入入偏偏置置电电流流IB：输输入入级级差差分分对对管管输输入入电电流流的的基基极极(栅栅极极)偏偏置置电电流流的的平平均均值值，即即)(21B2B1IBIII+=(11)最最大大差差模模输输入入电电压压 UIdmax:UIdmax是是不不至至于于使使输输入入级级差差分分管管反反向向击击穿穿损损坏坏的的最最大大差差模模输输入入电电压压。(10)最最大大共共模模输输入入电电压压 UIcmax:UIcmax为为输输入入级级能能正正常常放放大大差差模模信信号号时时，容容许许输输入入的的最最大大共共模模信信号号。3.极极限限参参数数(12)最最大大
6、输输出出电电流流IOM:运放能能够够输输出出的的最最大大电电流流。一一般般在在10mA量量级级(13)最最大大输输出出电电压压UOM：稍稍小小于于电电源源电电压压。除除以以上上参参数数外外，还还有有功功耗耗、噪噪声声等等若若干干参参数数。5.7.2 集集成成运运放放的的类类型型通通用用型型运运放放产产品品有有几几千千种种之之多多，历历经经1 1-4 4代代：工工艺艺水水平平、性性能能指指标标不不断断提提高高。分分类类：工工艺艺：双双极极（B BJ JT T）、单单极极（M MO OS S）原原理理：电电压压模模、电电流流模模、跨跨导导型型参参数数（指指标标）：通通用用、专专用用型型号号差差模模
7、输输入入电电阻阻（）输输入入失失调调电电压压(mV)共共模模抑抑制制比比（dB）转转换换速速率率（V/s）CF74121062900.5LF3531012（MOS）510013LF35610123100121.几几种种典典型型的的通通用用型型运运算算放放大大器器参参数数参参数数（指指标标）：通通用用、专专用用2.几几种种典典型型的的高高速速、宽宽带带型型运运算算放放大大器器参参数数型型号号单单位位增增益益带带宽宽（MHz）转转换换速速率率（V/s）差差模模输输入入电电阻阻（）共共模模抑抑制制比比（dB）LM7331202700.25106505.7.2 集集成成运运放放的的种种类类高高速速和和
8、宽宽带带型型LM7331202700.2510650LM31815703106100AD962060022002106（双双极极型型）603.几几种种典典型型的的高高精精度度、低低噪噪声声型型运运算算放放大大器器参参数数型型号号输输入入失失调调电电压压（V）输输入入失失调调电电流流（nA）失失调调电电压压温温度度系系数数（V/）共共模模抑抑制制比比（dB）5.7.2 集集成成运运放放的的种种类类高高精精度度低低噪噪声声型型OP07250.31.0110OP2730150.2108OP371070.21084.几几种种典典型型的的高高输输入入阻阻抗抗型型运运算算放放大大器器参参数数型型号号差差模
9、模输输入入电电阻阻（）输输入入偏偏置置电电流流（pA）单单位位增增益益带带宽宽（MHz）共共模模抑抑制制比比（dB）5.7.2 集集成成运运放放的的种种类类高高输输入入阻阻抗抗型型AD54910130.041100CF155101230190CA31301.5101254805.几几种种典典型型的的低低功功耗耗型型运运算算放放大大器器参参数数型型号号静静态态功功耗耗（W）共共模模抑抑制制比比（dB）转转换换速速率率（V/s）单单位位增增益益带带宽宽（kHz）5.7.2 集集成成运运放放的的种种类类低低功功耗耗型型OP220500900.05200OP290241000.012206.几几种种典
10、典型型的的功功率率型型运运算算放放大大器器参参数数型型号号输输出出功功率率（W）峰峰值值功功率率（W）共共模模抑抑制制比比（dB）转转换换速速率率（V/s）LM388668135110195.7.2 集集成成运运放放的的种种类类功功率率型型LM38866813511019LM18752530-8LM128010086-5.7.3 运运放放的的选选用用原原则则 先先通通用用，后后专专用用 通通用用型型运运放放的的各各项项指指标标均均较较适适中中，可可以以满满足足大大多多数数场场合合，而而且且用用量量大大，价价格格较较低低。专专用用型型运运放放有有时时是是以以牺牺牲牲某某些些指指标标为为代代价价来
11、来换换取取特特 专专用用型型运运放放有有时时是是以以牺牺牲牲某某些些指指标标为为代代价价来来换换取取特特别别优优异异的的某某项项性性能能。高高精精度度运运放放通通常常速速度度不不高高，高高速速型型和和宽宽带带型型运运放放的的直直流流精精度度较较差差，功功耗耗偏偏大大。5.8 集集成成运运算算放放大大器器的的使使用用注注意意事事项项1.使使用用时时必必做做的的工工作作(1)使使用用运运放放前前必必须须查查阅阅有有关关手手册册，辨辨认认芯芯片片管管脚脚，以以便便正正确确连连线线。(2)使使用用运运放放前前用用万万用用表表或或测测试试设设备备对对照照管管脚脚，测测量量运运放放有有无无短短路路和和断断
12、路路现现象象，或或用用模模拟拟集集成成电电路路测测试试仪仪器器进进行行检检查查。(3)由由于于失失调调电电压压及及失失调调电电流流的的存存在在，输输入入为为零零时时输输出出不不为为零零。对对于于内内部部无无自自动动稳稳零零措措施施的的运运放放，根根据据技技术术指指标标可可以以考考虑虑外外加加调调零零电电路路，使使之之在在零零输输入入时时得得到到零零输输出出。(4)为为了了防防止止电电路路产产生生自自激激振振荡荡，应应外外接接频频率率补补偿偿电电容容。集集成成运运放放使使用用中中损损坏坏的的原原因因:(1)输输入入信信号号过过大大，使使PN结结击击穿穿；(2)电电源源电电压压接接反反或或过过高高
13、；(3)输输出出端端直直接接接接“地地”或或接接电电源源，运运放放将将因因击击穿穿、输输出出级级功功耗耗过过大大等等因因素素而而损损坏坏。为为使使运运放放安安全全工工作作，常常保保护护措措施施如如下下：2.保保护护措措施施(1)输输入入保保护护RA1D2DoUiU(2)输输出出保保护护(3)电电源源端端保保护护DoUiUAUiU1DCC+V2.保保护护措措施施ZDoU2DCCV输输出出短短路路有有限限流流电电阻阻R保保护护。如如果果电电源源电电压压接接反反，二二极极管管将将处处于于反反向向状状态态无无法法为为运运放放供供电电。本本章章小小结结1.多多级级放放大大电电路路有有四四种种耦耦合合方方
14、式式，而而直直接接耦耦合合电电路路存存在在零零点点漂漂移移现现象象。2.多多级级放放大大电电路路电电压压放放大大倍倍数数等等于于各各级级放放大大倍倍数数的的乘乘积积，有有两两种种计计算算方方法法：输输入入电电阻阻法法和和开开路路电电压压法法。3.差差分分放放大大电电路路利利用用晶晶体体管管和和电电路路参参数数的的对对称称性性来来抑抑制制温温漂漂。分分析析时时将将输输入入信信号号等等效效为为差差模模信信号号和和共共模模信信号号的的叠叠加加，并并分分别别进进行行差差模模动动态态分分析析和和共共模模动动态态分分析析。电电路路的的性性能能指指标标因因电电路路的的输输入入、输输模模动动态态分分析析和和共
15、共模模动动态态分分析析。电电路路的的性性能能指指标标因因电电路路的的输输入入、输输出出方方式式不不同同而而有有所所差差别别。4.集集成成运运放放输输出出级级采采用用互互补补对对称称功功率率放放大大电电路路，其其实实质质为为两两个个射射级级跟跟随随器器的的组组合合。为为提提高高效效率率，晶晶体体管管工工作作在在乙乙类类状状态态；而而为为减减小小交交越越失失真真，需需使使晶晶体体管管工工作作在在甲甲乙乙类类状状态态。5.集集成成运运放放通通常常由由差差分分输输入入级级、中中间间放放大大级级、互互补补输输出出级级和和偏偏置置电电路路四四部部分分组组成成，其其主主要要参参数数包包括括各各种种静静态态参参数数和和动动态态参参数数。按按照照运运放放的的性性能能指指标标，运运放放分分为为通通用用型型和和专专用用型型两两大大类类。选选用用集集成成运运放放时时应应遵遵循循“先先通通用用，后后专专用用”的的原原则则。