运算放大器及其应用

山东科技大学工程硕士学位论文 跨导运算放大器及其 Spice电路模型的构建 2.1 CMOS 模拟集成电路基本单元 2.1.1 MOS 场效应管的基本结构 绝缘栅场效应管又叫作 MOS 场效应管，意为金属 -氧化物 -半导体场效应管。图 2.1 为 MOS 场效应管的结构和电路符号。图中的 N型硅衬底是杂质浓度低的 N型硅薄片。 在它上面再制作两个相距很近的 P区，分别引为漏极和源极， 而由金属铝构成的栅极则 是通过二氧化硅绝缘层与 N型衬底及 P型区隔离。这也是绝缘栅 MOS 场效应管名称的 由来。因为栅极与其它电极隔离， 所以栅极是利用感应电荷的多少来改变导电沟道去控 制漏源电流的。 MOS场效应管的导电沟道由半导体表面场效应形成。 栅极加有负电压， 而 N 型衬底加有正电压。由于铝栅极和 N型衬底间电场的作用，使绝缘层下面的 N 型 衬底表面的电子被排斥，而带正电的空穴被吸引到表面上

一、 电路原理分析与计算 1. 反相比例运算电路 输入信号从反相输入端引入的运算，便是反相运算。反馈电阻 RF 跨接在输 出端和反相输入端之间。根据运算放大器工作在线性区时的虚开路原则可知： i- ＝0，因此 i1＝ i f。电路如图 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 图 1 根据运算放大器工作在线性区时的虚短路原则可知： u-＝u+＝0。 由此可得： 0 1 f i R u u R 因此闭环电压放大倍数为： 1 o f uo i u R A u R 2. 同相比例运算电路 输入信号从同相输入端引入的运算，便是同相运算。电路如图 2所示， U1A TL082CD 3 2 4 8 1 R2 10kΩ RF 10kΩ V2 12 V V3 12 V X