集成运算放大器详解：结构、参数与应用

本PPT聚焦于集成运算放大器的基础知识，它是一种关键的电子元件，在信号处理和控制应用中扮演着核心角色。集成运放是模拟集成电路的重要组成部分，其特点是将电路元件集成在单个半导体芯片上，具有显著的优势，如工作稳定性、使用便捷、体积小、重量轻以及低功耗。 9.1节首先介绍了集成运放的内部结构特点，强调了元件一致性好，电阻和电容的选择和替代方式。电路设计中，输入级需注重减少零点漂移和提高共模抑制比(KCMRR)，输入阻抗高；中间级则追求大的电压放大倍数；输出级目标是增强带负载能力，输出电流大，即输出阻抗小。 集成运放的典型结构包括多级放大器设计，如采用差动放大器作为输入级和第二级，以提高信噪比和稳定性。输入级常使用复合三极管或场效应管来减小输入电流和增大输入阻抗。输出级采用互补对称射极跟随器，确保功率放大并提升带负载性能。 该PPT还重点讲解了集成运放的两个重要参数：开环电压放大倍数Auo（通常在10^5到10^7之间），衡量无反馈情况下的放大能力；共模抑制比KCMRR，以分贝表示，通常要求达到100dB以上，这体现了运放对共模噪声的抑制能力。 运放的主要参数还包括高输入阻抗ri（几十k到几百k欧姆）、极高的共模抑制比、大动态范围（Auo可达10^4到10^7）以及理想的特性，如输入阻抗无穷大（ri）、无限的共模抑制比（KCMRR）和输出阻抗接近于零（ro0）。理想运放是在没有外部干扰的理想条件下设计的，但在实际应用中，往往需要通过负反馈机制来扩大输入信号的线性范围，如通过计算Auo和负载电阻的组合来确定适当的反馈网络。 此外，PPT还提及了运放符号的定义和理想运算放大器的概念，理想运放具有无限大的开环增益和完美的共模抑制性能，但在现实世界中，根据具体的应用需求选择合适的非理想运放，并结合负反馈技术来实现所需的功能。 这个PPT详细介绍了集成运放的工作原理、结构设计以及关键参数，为理解和应用集成运放提供了坚实的基础。