模擬電子技術基礎
集成運算放大電路概述
簡介：集成電路是一種將「管」和「路」緊密結合的器件，以半導體單晶硅為晶元，採用專門的製造工藝，把晶體管、場效應管、二極體、電阻、電容等元件及它們之間的連線所組成的完整電路製作在一起，使之具有特定的功能。集成放大電路最初多用於各種模擬信號的運算（如比例、求和、求差、積分、微分等）上，故被稱為運算放大電路，簡稱集成運放。
集成運放的電路結構特點：
1、因為矽片上不能製作大電容，所以集成運放均採用直接耦合方式
2、因為相鄰元件具有良好的對稱性，而且受環境溫度和干擾等影響後的變化也相同，所以集成運放中大量採用各種差分放大電路（作輸入級）和恆流源電路（作偏置電路或有源負載）
3、因為製作不同形式的集成電路，只是所用掩膜不同，增加元器件並不增加製造工序，所以集成運放允許採用複雜的電路形式，以達到提高各方面性能的目的
4、因為矽片上不宜製作高阻值電阻，所以在集成運放中常用有源元件（晶體管或場效應管）取代電阻
5、集成晶體管和場效應管因製作工藝不同，性能上有較大差異，所以在集成運放中常採用複合形式，以得到各方面性能俱佳的效果
集成運放電路的組成及其各部分的作用
集成運放電路由輸入級、中間級、輸出級和偏置電路四部分組成
輸入級：又稱前置級，它一般是一個雙端輸入的高性能差分放大電路。一般要求其輸入電阻高，差模放大倍數大，抑制共模信號的能力強，靜態電流小。輸入級的好壞直接影響著集成運放的大多數性能參數
中間級：是整個放大電路的主放大器，其作用是集成運放具有較強的放大能力，多採用共射（或共源）放大電路
輸出級：輸出級應具有輸出電壓線性範圍寬、輸出電阻小（即帶負載能力強）、非線性失真小等特點。集成運放的輸出級多採用互補輸出電路
偏置電路：用於設置集成運放各級放大電路的靜態工作點。與分立元件不同，集成運放採用電流源電路為各級提供合適的集電極（或發射極、漏極）靜態工作電流，從而確定了合適的靜態工作點
集成運放的電壓傳輸特性
集成運放有同相輸入端和反相輸入端，這裡的「同相」和「反相」是指運放的輸入電壓與輸出電壓之間的相位關係。
集成運放的輸出電壓uo與輸入電壓（即同相輸入端與反相輸入端之間的電位差）之間的關係曲線稱為電壓傳輸特性
曲線分析：集成運放有線性放大區域和飽和區域兩部分，在線性區，曲線斜率為電壓放大倍數；在非線性區，輸出電壓只有兩種可能的情況，+UOM或-UOM。
由於集成運放放大的是差模信號，且沒有通過外電路引入反饋，故稱其電壓放大倍數為差模開環放大倍數。
集成運放中的電流源電路
簡述：集成運放電路中的晶體管和場效應管，除了作為放大管外，還構成電流源電路，為各級提供合適的靜態電流；或作為有源負載取代高阻值的電阻，從而提高放大電路的放大能力
基本電流源電路
鏡像電流源：保證T工作在放大狀態，而不會進入到飽和狀態。
比例電流源：與鏡象電流源比較，比例電流源的輸出電流IC1具有更高的溫度穩定性
微電流源：只採用阻值較小的電阻，而又獲得較小的輸出電流IC1。（集成運放輸入級放大管的集電極和發射極靜態電流很小，往往只有幾十微安或更小，因此需要減小得到較小輸出電流）
改進的電流源電路：
加射極輸出器的電流源：利用T2管的電流放大作用，減小了基極電流IB0和IB1對基準電流IR的分流
威爾遜電流源：可使IC2高度穩定
多路電流源電路：集成運放是一個多級放大電路，因而需要多路電流源分別給各級提供合適的靜態電流
以電流源為有源負載的放大電路
有源負載共射放大電路
有源負載差分放大電路
集成運放電路簡介
簡述：本質上，集成運放是一種高性能的直接耦合放大電路
雙極型集成運放
電路連接方式：為了克服溫漂，集成運放的輸入級幾乎毫無例外地採用差分放大電路；為了增大放大倍數，中間級多採用共射（共源）放大電路；為了提高帶負載能力且具有儘可能大的不失真輸出電壓範圍，輸出級多採用互補式電壓跟隨電路
例子：F007電路，F324電路
集成運放的性能指標
集成運放的主要性能指標
開環差模增益Aud
共模抑制比KCMR
差模輸入電阻Rid
輸入失調電壓Uio
輸入失調電流IIo
最大共模輸入電壓幅度uicm
最大差模輸入電壓幅度uidm
轉換速率SR
單位增益帶寬fc
集成運放的種類及選擇
分類
供電方式：雙電源供電和單電源供電
集成度：單運放、雙運放和四運放
製造工藝：雙極型、CMOS和BiMOS型
工作原理：電壓放大型、電流放大型、跨導型和互阻型
可控性：可變增益運放和選通控制運放
性能指標：高阻型、高速型、高精度型和低功耗型
選擇
信號源的性質
負載的性質
精度要求
環境條件
集成運放的使用
使用時必做的工作
正確連接引腳
參數測量
調零或調整偏置電壓
消除自激振蕩
保護措施
輸入保護
輸出保護
電源保護
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