《集成运算电路》课件

《集成运算电路》ppt课件•集成运算放大器概述•集成运算放大器的分类目录•集成运算放大器的应用•集成运算放大器的选择与使用•集成运算放大器的设计与制作01集成运算放大器概述集成运算放大器的定义集成运算放大器（简称集成运放）是一种高放大倍数的集成电路，它利用半导体集成工艺将多个电路元件集成在一块硅片上，完成放大和运算功能集成运放具有体积小、重量轻、稳定性好、功耗低等优点，广泛应用于信号放大、运算、滤波、测量等领域集成运算放大器的基本组成输入级偏置电路输入级是集成运放的第一级，偏置电路是为各级放大器提供由差分放大器组成，用于放大直流偏置电流的电路，以稳定输入信号，减小温漂和失调电各级的工作点压的影响输出级电压跟随器输出级是集成运放的最后一级，电压跟随器是集成运放内部的由功率放大器组成，用于提供缓冲电路，用于减小输出阻抗，足够的输出电压和电流，驱动提高电路的负载能力负载集成运算放大器的主要参数开环电压增益输入电阻开环电压增益是指集成运放在无反馈输入电阻是指集成运放在输入端呈现时的电压放大倍数，反映了集成运放的等效电阻，反映了集成运放对输入的放大能力信号的阻碍作用输出电阻带宽增益乘积输出电阻是指集成运放在输出端呈现带宽增益乘积是指集成运放在开环状的等效电阻，反映了集成运放驱动负态下，单位带宽增益的倒数，反映了载的能力集成运放的频率响应特性02集成运算放大器的分类按性能指标分类01020304高精度型低噪声型高速型低功耗型具有低失调电压、低失调电流具有低输入噪声密度和低失真具有快速响应和低失真度，适具有低功耗和低失真度，适用和低噪声等特性，适用于高精度，适用于信号放大和处理电用于高速信号放大和传输电路于便携式设备和电池供电系统度放大和测量电路路按内部电路结构分类010203单运放型双运放型差分运放型只有一个集成运算放大器，包含两个集成运算放大器，采用差分放大器结构，具适用于简单放大和信号处适用于复杂信号处理和模有高共模抑制比和低失真理电路拟数字转换电路度，适用于差分信号放大和传输电路按输入输出方式分类电压输出型电流输出型推挽输出型输出电压范围较大，适用输出电流范围较大，适用采用推挽输出电路结构，于需要大动态范围的电路于电流驱动的电路具有高负载能力和低失真度，适用于需要大功率输出的电路03集成运算放大器的应用在模拟电路中的应用模拟运算集成运算放大器可以实现加法、减信号放大法、乘法、除法等模拟运算，用于实现各种模拟计算和控制集成运算放大器能够放大微弱的模拟信号，提高信号的信噪比，便于信号传输和处理滤波器设计集成运算放大器可以用于设计各种滤波器，如低通、高通、带通、带阻等，用于信号的筛选和处理在数字电路中的应用信号转换时序电路集成运算放大器可以将数字信号转换集成运算放大器可以用于实现时序逻为模拟信号，或者将模拟信号转换为辑电路，如触发器、寄存器等，用于数字信号，实现数模和模数转换数字信号的处理和传输功率驱动集成运算放大器可以用于驱动大功率负载，如扬声器、电机等，实现功率放大和控制在信号处理系统中的应用信号调理集成运算放大器可以用于信号的放大、缩小、滤波等处理，提高信号的品质和稳定性传感器接口集成运算放大器可以用于传感器信号的放大和调理，实现传感器与信号处理系统的接口控制系统集成运算放大器可以用于控制系统的反馈回路，实现系统的自动控制和调节04集成运算放大器的选择与使用选择集成运算放大器的方法性能参数封装与尺寸根据电路需求，选择具有适当带宽、电压考虑集成运算放大器的封装形式和尺寸，增益、输入阻抗、输出阻抗等性能参数的以满足电路板布局和空间限制的要求集成运算放大器成本供货情况在满足性能要求的前提下，选择性价比高确保所选型号的集成运算放大器易于购买的集成运算放大器且供货稳定使用集成运算放大器的注意事项电源电压输入保护输出负载能力温度稳定性确保为集成运算放大器为集成运算放大器的输了解集成运算放大器的考虑集成运算放大器的提供适当的电源电压，入端配置适当的保护电输出负载能力，避免过工作环境温度，确保其并注意电源的去耦和滤路，以防止过压、静电载或损坏性能稳定可靠波等损坏集成运算放大器的常见问题与解决方法噪声问题线性误差优化电路板布局、选择低噪声器件、增加滤通过校准或调整参数减小线性误差，提高放波等措施降低噪声大精度热稳定性电源纹波合理散热设计、改善工作环境温度等措施提采用去耦和滤波措施减小电源纹波对集成运高热稳定性算放大器性能的影响05集成运算放大器的设计与制作集成运算放大器的设计方法选择合适的电路拓扑结构根据技术指标和工艺要求，选择合适的电路拓扑结构，如差分放大器、共确定技术指标源放大器等根据应用需求，确定放大器的增益、带宽、输入输出阻抗等关键技术指标电路仿真验证利用电路仿真软件对设计电路进行仿真验证，确保电路性能符合设计要求参数计算与优化根据电路拓扑结构，进行元件参数的计算与优化，以确保放大器的性能达到最佳集成运算放大器的制作工艺选择合适的工艺流程制作电路元件根据设计需求和工艺水平，选择合适的工艺利用所选工艺流程，制作出设计所需的电阻、流程，如薄膜工艺、晶圆工艺等电容、晶体管等元件集成组装封装与测试将制作好的元件集成组装在芯片上，形成完对组装好的芯片进行封装和测试，以确保其整的集成运算放大器性能符合设计要求集成运算放大器的测试与调试测试技术指标故障排除根据技术指标要求，对集成运算放大器进行测试，对集成运算放大器进行故障排除，确保其工作正包括增益、带宽、输入输出阻抗等常可靠A BC D调试性能参数可靠性评估根据测试结果，对集成运算放大器的性能参数进对集成运算放大器进行可靠性评估，确保其能够行调试，以提高其性能满足长期稳定工作的要求。