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集成運算放大器的內部電路簡介

admin @ 2014-03-17 , reply:0

概述

集成運放型號繁多,性能各異,內部電路各不相同,但其內部電路的基本結構卻大致相同。本節主要從使用的角度來介紹典型集成運放內部電路的組成、工作原理和性能,從而對集成運放有全面而深入地了解。 集成運放的內……

集成運放型號繁多,性能各異,內部電路各不相同,但其內部電路的基本結構卻大致相同。本節主要從使用的角度來介紹典型集成運放內部電路的組成、工作原理和性能,從而對集成運放有全面而深入地了解。

集成運放的內部電路可分為輸入級、偏置電路、中間級及輸出級4個部分。輸入級由差動放大器組成,它是決定整個集成運放性能的最關鍵一級,不僅要求其零漂小,還要求其輸入電阻高,輸入電壓範圍大,並有較高的增益等。偏置電路用來向各放大級提供合適的靜態工作電流,決定各級靜態工作點。在集成電路中,廣泛採用鏡像電流源電路作為各級的恆流偏置。

F007的電路原理圖如圖5-6所示。電路共有9個對外引線端,②、③為信號輸入端,⑥為信號輸出端,在單端輸入時,②和⑥相位相反,③和⑥相位相同,故稱②為反相輸入端,③為同相輸入端;⑦和④為正、負電源端;①和⑤為調零端;⑨和⑨(用於消除寄生自激振蕩)為補償端。

(1)輸入級輸入級的性能好壞對提高集成運放的整體質量起著決定性作用。很多性能指標,如輸入電阻、輸入電壓(包括差模電壓、共模電壓)範圍、共模抑制比等,主要由輸入級的性能來決定。

在圖5-6中,VTJ~VT7及Ri、R2、R3組成F007的輸入級。其中,VT1~VT4組成共集一共基複合差動放大器(VTi、VT2為共集電路,VT3、VT4為共基電路),構成整個運放的輸入電路。

(2)偏置電路在集成運放中,為了減少靜耗,限制溫升,必須降低各管的靜態電流。而集成工藝本身又限制了大阻值偏置電阻的製作,因此集成運放多採用恆流源電路作為偏置電路。這樣既可使各級工作電流降低,又可使各級靜態電流穩定。F007中採用的恆流源電路是“鏡像電流源”及“微電流源”電路。

如圖5-6歷示為F007的偏置電路,由VT8~VT13及心、Rs組成。圖中共有3對鏡像電流源,它們是VT8與VT9、VTio與VTl1、VT12與VT13(其中VTio與VT11是微電流源)。流過Rs的電流樂是VT12與VT13、VTio與VT11這兩對電流源的基準電流。

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