这儿介绍一种通用型集成运算扩大器,以741型集成电路运算扩大器作为模拟集成电路的典型比如,其原理电路如图1a所示。该电路由输入级、偏置电路、中心级和输出级组成。
(1)偏置电路741型集成运放由24个晶体管、10个电阻和一个电容所组成。在体积小的条件下,为了下降功耗以约束温升,有必要减小各级的静态作业电流,故选用微电流源电路。
图1 741型集成运算扩大器
a)原理电路 b)简化电路
如图2a所示,由+Vcc→VT12→R5→VT11→- VEE构成主偏置电路,决议偏置电路的基准电流IREF。主偏置电路中的VT11和VT10组成微电流源电路(IREF≈IC11),由IC10供应输入级中VT2、VT4的偏置电流,且Ic10远小于IREF。
VT8和VT9为一对横向PNP型晶体管,它们组成镜像电流源(IE8=IE9),供应输入级VT1、VT2的作业电流(IE8≈IC10),这儿IE9为IE8:的基准电流。所以IC1=IC2=(1+2/β)IC8/2,IC1≈IC3=IC4≈IC5=IC6。有必要指出,输入级的偏置电路自身构成反应环。可减小零点漂移。例如,当温度升高时,则发生如下的主动调整进程;
温度↑→(IC34+IC4) ↑→IE8↑→IE9↑→IC9↑→I3.4↓→(IC3+IC4) ↓
因为:IC9+I3、4=IC10≈常数
由此可见,因为IC10安稳,上述反应效果确保了IC3和IC4非常安稳,然后起到了安稳作业点的效果。进步了整个电路的共模抑制比。
VT12和VT13构成双端输出的镜像电流源。VT12是一个双集电极的横向PNP型晶体管,可视为两个晶体管,它们的两个基-集结互相并联。一路输出为VT13A集电极,使IC16+IC17=IC13B,首要作为中心扩大级的有源负载;另一种输出为VT13A的集电极,供应输出级的偏置电流,使VT14、VT20作业在甲乙类扩大状况。
(2)输入级 图b所示为741的简化电路,仅仅将图a中发生安稳电流的电路都用恒流源来替代。输入级是由VT1~VT6组成的差动式扩大电路。由VT6的集电极输出。VT1、VT3和VT2、VT4组成共集共基复合差动电路,纵向NPN型晶体管VT1、VT2组成共集电路能够进步输入阻抗。