運放內(nèi)部電路結構及仿真

1 運放內(nèi)部電路結構

下圖為741運放的簡化圖，分為輸入級，達林頓放大級，輸出級。輸入輸出級上都有恒流源。

圖：運放內(nèi)部電路

1.1 輸入級

圖：差動輸入的傳遞特性

重要的關系式：ic1=ic3=ic4，得出：io=ic4-ic2 即 io=ic1-ic2，又有ic1+ic2=IA，

又根據(jù)三極管的飽和電壓和熱電流VT的關系得出：ic = Is * exp ( Veb / VT )

所以ic1 / ic2 = exp [ (Vn-Vp) / VT ] 聯(lián)立上面的幾個關系式得出

io=IA*Tanh[ (Vn-Vp) / 2VT ]

這樣也從上面的io輸出可以看出當Vn=Vp的時候，理論上來是io應該是0的，

2 運放內(nèi)部電路仿真

下面是一個741運放的內(nèi)部原理圖，輸入500hz的正弦波，放大倍數(shù)為10倍（1+9k/1k），輸出幅度為10v的500hz正弦波。

圖：uA741內(nèi)部電路仿真

圖：uA741的輸入與輸出波形

3 運放內(nèi)部的補償電容

注意到運放內(nèi)部電路都有一個頻率補償電容，上圖中就是C1，30p，這個電容就是補償運放零點的，如果不加這個電容那么就會產(chǎn)生一個零點。

如下圖所示：

圖：無補償電容時的幅頻曲線

加上這個30p電容后

圖：有補償電容時的幅頻曲線

原文鏈接：

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