集成運算放大器(Integrated Operational Amplifier)簡稱集成運放,是由多級直接耦合放大電路組成的高增益模擬集成電路。它的增益高(可達60~180dB),輸入電阻大(幾十千歐至百萬兆歐),輸出電阻低(幾十歐),共模抑制比高(60~170dB),失調與飄移小,而且還具有輸入電壓為零時輸出電壓亦為零的特點,適用于正,負兩種極性信號的輸入和輸出。
模擬集成電路一般是由一塊厚約0.2~0.25mm的P型硅片制成,這種硅片是集成電路的基片。基片上可以做出包含有數(shù)十個或更多的BJT或FET、電阻和連接導線的電路。
運算放大器除具有+、-輸入端和輸出端外,還有+、-電源供電端、外接補償電路端、調零端、相位補償端、公共接地端及其他附加端等。它的閉環(huán)放大倍數(shù)取決于外接反饋電阻,這給使用帶來很大方便。
集成運算放大器的應用要點:
1.集成運放的電源供給方式
集成運放有兩個電源接線端+VCC和-VEE,但有不同的電源供給方式。對于不同的電源供給方式,對輸入信號的要求是不同的。
(1)對稱雙電源供電方式
運算放大器多采用這種方式供電。相對于公共端(地)的正電源(+E)與負電源(-E)分別接于運放的+VCC和-VEE管腳上。在這種方式下,可把信號源直接接到運放的輸入腳上,而輸出電壓的振幅可達正負對稱電源電壓。
(2)單電源供電方式
單電源供電是將運放的-VEE管腳連接到地上。此時為了保證運放內部單元電路具有合適的靜態(tài)工作點,在運放輸入端一定要加入一直流電位,如圖3.2.1所示。此時運放的輸出是在某一直流電位基礎上隨輸入信號變化。對于圖3.2.1交流放大器,靜態(tài)時,運算放大器的輸出電壓近似為VCC/2,為了隔離掉輸出中的直流成分接入電容C3。
2.集成運放的調零問題
由于集成運放的輸入失調電壓和輸入失調電流的影響,當運算放大器組成的線性電路輸入信號為零時,輸出往往不等于零。為了提高電路的運算精度,要求對失調電壓和失調電流造成的誤差進行補償,這就是運算放大器的調零。常用的調零方法有內部調零和外部調零,而對于沒有內部調零端子的集成運放,要采用外部調零方法。下面以mA741為例,圖3.2.2給出了常用調零電路。圖3.2.2(a)所示的是內部調零電路;圖(b)是外部調零電路。
集成運算放大器主要應用方面:
1、差動輸入級 使運放具有盡可能高的輸入電阻及共模抑制比。
2、中間放大級 由多級直接耦合放大器組成,以獲得足夠高的電壓增益。
3、輸出級 可使運放具有一定幅度的輸出電壓、輸出電流和盡可能小的輸出電阻。在輸出過載時有自動保護作用以免損壞集成塊。輸出級一般為互補對稱推挽電路。[1]
4、偏置電路 為各級電路提供合適的靜態(tài)工作點。為使工作點穩(wěn)定,一般采用恒流源偏置電路。





