運算放大器及其應(yīng)用

山東科技大學工程碩士學位論文 跨導運算放大器及其 Spice電路模型的構(gòu)建 2.1 CMOS 模擬集成電路基本單元 2.1.1 MOS 場效應(yīng)管的基本結(jié)構(gòu) 絕緣柵場效應(yīng)管又叫作 MOS 場效應(yīng)管，意為金屬 -氧化物 -半導體場效應(yīng)管。圖 2.1 為 MOS 場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和電路符號。圖中的 N型硅襯底是雜質(zhì)濃度低的 N型硅薄片。 在它上面再制作兩個相距很近的 P區(qū)，分別引為漏極和源極， 而由金屬鋁構(gòu)成的柵極則 是通過二氧化硅絕緣層與 N型襯底及 P型區(qū)隔離。這也是絕緣柵 MOS 場效應(yīng)管名稱的 由來。因為柵極與其它電極隔離， 所以柵極是利用感應(yīng)電荷的多少來改變導電溝道去控 制漏源電流的。 MOS場效應(yīng)管的導電溝道由半導體表面場效應(yīng)形成。 柵極加有負電壓， 而 N 型襯底加有正電壓。由于鋁柵極和 N型襯底間電場的作用，使絕緣層下面的 N 型 襯底表面的電子被排斥，而帶正電的空穴被吸引到表面上

一、 電路原理分析與計算 1. 反相比例運算電路 輸入信號從反相輸入端引入的運算，便是反相運算。反饋電阻 RF 跨接在輸 出端和反相輸入端之間。根據(jù)運算放大器工作在線性區(qū)時的虛開路原則可知： i- ＝0，因此 i1＝ i f。電路如圖 1所示， R1 10kΩ V1 500mV U1A TL082CD 3 2 4 8 1 R2 9.1k Ω RF 100kΩ V2 12 V V3 12 V XMM1 圖 1 根據(jù)運算放大器工作在線性區(qū)時的虛短路原則可知： u-＝u+＝0。 由此可得： 0 1 f i R u u R 因此閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為： 1 o f uo i u R A u R 2. 同相比例運算電路 輸入信號從同相輸入端引入的運算，便是同相運算。電路如圖 2所示， U1A TL082CD 3 2 4 8 1 R2 10kΩ RF 10kΩ V2 12 V V3 12 V X