集成运放的基本构成

　集成运放是以双端为输入，单端对地为输出的直接耦合型高增益放大器，是一种模拟集成电子器件。集成运放内部电路包括4个基本组成环节，分别为输入级、中间级、输出级和各级的偏置电路。对于高性能、高精度等特殊集成运放，还要增加有关部分的单元电路。如温度控制电路、温度补偿电路、内部补偿电路、过流或过热保护电路、限流电路、稳压电路等。如图所示为集成运放内部电路方框图。由于三极管容易制造，且它在硅片上占的面积小，所以集成运同时制造的，同一硅片上的对管特性比较相近，易获得良好的对称特性，且在同一温度场，易获得良好的温度补偿，具有很好的温度稳定性。在集成电路中，各元件易于集成的顺序是：三极管、二极管、小的电阻、小的电容等，对于大的电阻或大的电容、电感等难以集成，可采用外接的方法。在集成电路中，不能直接集成电感元件，如在集成电路内部需要电感时，可用其他元件（如三极管、电阻、电容等）模拟出电感元件。

　　图 集成运放内部电路方框图
　　1．输入级
　　为了提高集成运放的输入电阻、减小失调电压和偏置电流、提高差模和共模输入电压范围等性能，集成运放的输入级的差动输入放大电路常采用超卩管、达林顿复合管、串联互补复合管、场效应管等。为了获得较高的增益，减少内部电路的补偿要求，在差动输人放大级中，还采用有源负载或恒流源负载。输入级的保护电路也是不可缺少的。
　　2．中间级
　　集成运放的中间级常采用电平位移电路，将电平移动到地电平，其电路多采用恒流源、横向PNP管、稳压管、正向二极管链、电阻降压电路等。从双端变单端的变换，常采用并联电阻负反馈、有源负载、电流负反馈、PNP管等方法。为了提高共模抑制能力、提高差模增益和提供稳定的内部工作电流，实际电路中广泛采用各种恒流源电路，如稳压管恒流源、镜像恒流源、多集电极恒流源、场效应管恒流源等。
　　3．输出级
　　输出级应输出以零电平为中心、有一定大小电流的正负电压，并能与中间电压放大级和负载进行匹配，所以常采用各种形式的互补推挽输出放大电路。为保证得到大电流和高电压输出，输出级电路中还使用复合三极管结构形式和耐高压的共基－共射电路等。输出级设有保护电路，以保护输出级不致损坏。有些集成运放中还设有过热保护等。
　　4．偏置电路
　　偏置电路的作用是给各级电路提供所需的电源电压。集成运放中的偏置电路除了提供偏置的电路外，还包括诸如差动放大电路的发射极恒流源、共射放大器的有源负载及电平移动电路的有源负载和标准恒流源等。