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集成运算放大器的内部组成单元优化为:集成运算放大器的内部构成单元

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:集成运算放大器是一种电子器件,它是采用一定制造工艺将大量半导体三极管、电阻、电容等元件以及它们之间的连线制作在同一小块单晶硅的芯片上,并具有一定功能的电子电路。图4.1.1表示集成运算放大器的内部结构框图。图4.1.1集成运算放大器的内部结构框图从信号传输的过程来考虑,当两输入信号电压uP和uN加到差分放大输入级的两输入端时,得输入级的输出电压uo=Au1,Au1是输入级的电压增益。

集成运算放大器的内部组成单元优化为:集成运算放大器的内部构成单元

集成运算放大器是一种电子器件,它是采用一定制造工艺将大量半导体三极管、电阻、电容等元件以及它们之间的连线制作在同一小块单晶硅的芯片上,并具有一定功能的电子电路。

它的类型很多,电路也不一致,但在电路结构上有共同之处。图4.1.1表示集成运算放大器的内部结构框图。输入级由差分式放大电路组成,利用电路对称性可提高整个电路的性能;中间电压放大级的主要作用是提高电压增益,它可由一级或多级电压放大电路组成;输出级的电压增益为1,但能为负载提供一定的功率。电路由两个电源V+和V-供电。整个电路设计成两个输入端P和N,一个输出端。三端的电压分别用up、uN和uo表示,它们都是以正、负电源的中间接点作为参考电位点。P、N两端分别称为同相输入端(用符号“+”表示)和反相输入端(用符号“-”表示),当P端加入电压信号uP时(uN=0),在输出端得到的输出电压uo与uP同相;而当在N端加入电压信号uN时(uP=0),uo与uP反相。一个实际的集成运放,其输入端P、N与输出端的电压信号之间的相位关系是确定的。

图4.1.1 集成运算放大器的内部结构框图(www.xing528.com)

从信号传输的过程来考虑,当两输入信号电压uP和uN加到差分放大输入级的两输入端时,得输入级的输出电压uo=Au1(uP-uN),Au1是输入级的电压增益。uo1传送到中间级作电压放大的信号电压,从而在电压放大级的输出端产生uo2=Au1Au2(uP-uN)。输出级无电压放大功能(Au3=1),但它能利用电压uo2的控制作用,为外接低阻值的负载供给一定的功率。运放的输出电压uo=Auo(uP-uN),其中Auo=Au1Au2Au3是运放的开环电压增益,即运放由输出端到输入端无外接反馈元件时的电压增益。运放电路的功能是用来放大两个输入信号的差值。

运放的图形符号如图4.1.2所示,图4.1.2(a)是国家标准规定的符号,图4.1.2(b)是国内外常用的符号。

图4.1.2 运算放大器的图形符号

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