集成放大器内部电路的分析

集成运算放大器的品种繁多，内部电路结构也各不相同，但它们的基本组成部分、结构形式、组成原则是基本一致的。因此，对其典型电路的分析具有普遍意义。本节介绍一种通用型集成运放LM741，它对于描述一般电路的结构和分析能提供有用的实例。通过对LM741的学习，旨在使读者熟悉复杂电子电路的读图方法，并对电子电路系统有一个初步的了解。

1. LM741的电路结构

LM741的电路原理图如图6.4.1所示，其基本接线图如图6.4.2所示。

图6.4.1　LM741原理图

2.电子电路的读图方法

无论多复杂的电子电路，均有各种基本单元电路组合而成。在读图时，可按以下步骤进行。

（1）综观全图，化整为零。由于电子电路是处理电信号的电路，因此，读图时应以信号传输途径为主线，把电路划分为若干个基本单元电路。

（2）分析单元电路的功能。

（3）化零为整。根据信号流向，把单元电路组合起来，分析整个电路的功能。

图6.4.2 LM741基本接线图

（4）分析电路中的改善环节，了解电路性能的优劣。

3.LM741内部结构的组成及特点

1）偏置电路

偏置电路包含在各级电路中，采用多路偏置的形式为各级电路提供稳定的恒流偏置和有源负载，其性能的优劣直接影响其他部分电路的性能。其中，T10 、 T11组成的微电流源是整个集成运放的主偏置。

2）差动输入级

差分输入级由以T1 、T3和T2 、 T4组成的共集-共基组合的差分放大电路组成，它采取双端输入、单端输出的方式。在电路中，T5、 T6 、 T7组成的改进型镜像电流源作为其有源负载，T8、T9组成的镜像电流源其提供恒流偏置。

由于上述的结构组成，使输入级具有共模抑制比高、输入电阻大、输入失调小等特点，是集成运放中最关键的一部分电路。

3）中间增益级

中间增益级由T17构成的共发射极电路组成。在电路中，T13B和T12组成的镜像电流源为其集电极有源负载，故本级可获得很高的电压增益。

4）互补输出级

互补输出级由以T14 、 T20构成的甲乙类互补对称放大电路组成。在电路中，T18 、 T19 、R8组成的电路用于克服交越失真，T12和T13A组成的镜像电流源为其提供直流偏置。该输出级输出电压大，输出电阻小，带负载能力强。

【例6.4.1】 集成运放5G23的电路原理图如图6.4.3所示。

图6.4.3　例6.4.1图

图6.4.4　例6.4.2图