1.2 集成運算放大器的基本結構和符號

1.2.1 集成運算放大器的基本結構

集成運算放大器是一種高增益、高輸入阻抗的直接耦合放大器，通常由輸入級、中間放大級和輸出級等三個基本部分構成。其典型電路如圖1-3所示。

1. 輸入級

集成運算放大器的輸入級，一般采用恒流源的差分放大器，有兩個輸入端。

（1） 同相輸入端。信號若從這一端輸入，在輸出端可得到與輸入端極性相同的同相信號。

（2） 反相輸入端。信號若從這一端輸入，在輸出端可得到與輸入端極性相反的反相信號。

信號可根據需要從某一端輸入，也可同時從兩個端子作差分輸入。

輸入級是集成運算放大器組成的關鍵部分，對它的要求是高增益，大的共模抑制比，高輸入阻抗和允許較大范圍的信號輸入。

2. 中間級

中間級除了起放大作用外，還必須完成直流電平位移，使運算放大器輸入為零時，輸出電平亦為零。因為在集成運算放大器中，放大級之間都采用直接耦合方式，而直接耦合放大器中，后級的基極輸入直流電平就是前級集電極輸出直流電平。因NPN管的集電極電位總比基極電位高，經過逐級遞增的結果，輸出直流電平不斷升高，就不能滿足在零輸入時對應的輸出電平為零的要求。為解決這一問題，通常采用在級間插入PNP管來實現直流電平位移。

中間級也稱為中間增益級，對該級的一般要求，除了要有足夠高的增益以外，還常需要有電平（電平是表示電學量電壓、電流、電功率等相對大小的參數）位移和雙端變單端的電路。

3. 輸出級

對輸出級的一般要求是：要有較大的額定輸出電壓或電流，要有較低的輸出電阻，以適應不同負載的要求。

由于射極輸出器具有輸入電阻高、輸出電阻低、電流增益大和電壓跟蹤性好的特點，所以它最適合做集成運算放大器的輸出級，有的為了進一步減小輸入電阻，提高帶負載的能力，射極輸出器還常用復合管。

另外，為了使射極輸出器的電壓放大倍數盡量接近于1，同時利用集成電路工藝上的特點，射極輸出器發射極電阻常用恒流源電路來代替。

1.2.2 集成運算放大器的符號

集成運算放大器符號及電壓放大特性曲線如圖1-4所示，集成運算放大器的符號如圖1-4（a）所示，用一個三角形來表示，反相輸入端用“-”號表示，同相輸入端用“+”號表示，三角形頂端是輸出端。集成運算放大器還有一個正電源端和一個負電源端。此外，大多數產品中還有調零端，頻率補償端和偏置等輔助引出端，但在圖1-4（a）中未畫出。不同的運算放大器，引腳的編號也不同，使用時應查產品說明書。

集成運算放大器的電壓放大特性曲線如圖1-4（b）所示。