模电-第5章集成运算放大器

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1、第五章集成运算放大器5.1差动放大电路5.2集成运算放大器中的单元电路5.3集成运放简介5.4集成运算放大器中的主要参数5.5特殊集成运算放大器5.6集成运算放大器的模型集成运算放大器——高增益的直接耦合的集成的多级放大器。集成电路的工艺特点：（1）元器件具有良好的一致性和同向偏差，因而特别有利于实现需要对称结构的电路。（2）集成电路的芯片面积小，集成度高，功耗很小，在毫瓦以下。（3）不易制造大电阻。需要大电阻时，往往使用有源负载。（4）只能制作几十pF以下的小电容。因此，集成放大器都采用直接耦合方式。如需大电容，只有外接。（5）不能制造电感，如需电感，也只能外接。什么是集成

2、运算放大器？直接耦合放大电路的特殊问题——零点漂移零漂现象：产生零漂的原因：零漂的衡量方法：由温度变化引起的。当温度变化使第一级放大器的静态工作点发生微小变化时，这种变化量会被后面的电路逐级放大，最终在输出端产生较大的电压漂移。因而零点漂移也叫温漂。输入ui=0时，，输出有缓慢变化的电压产生。将输出漂移电压按电压增益折算到输入端计算。第一级是关键例如若输出有1V的漂移电压。则等效输入有100uV的漂移电压假设等效100uV漂移1V减小零漂的措施(稳定Q的措施)★用非线性元件进行温度补偿★采用负反馈★采用差动式放大电路射偏电路+Rb1CCTVRc★用热敏元件进行温度补偿5.1差

3、动放大电路一.结构:对称性结构即：1=2=UBE1=UBE2=UBErbe1=rbe2=rbeRC1=RC2=RCRb1=Rb2=Rb差动放大电路一般有两个输入端：ui1，ui2有两个输出端:uo1，uo22021/9/212.差动放大电路可以有两个输出端。双端输出——从C1和C2输出。单端输出——从C1或C2对地输出。二.几个基本概念1.差动放大电路一般有两个输入端：双端输入——从两输入端同时加信号。单端输入——仅从一个输入端对地加信号。3.差模信号与共模信号差模输入信号：共模输入信号：差模电压增益：共模电压增益：总输出电压：4.共模抑制比2021/9/21差模信号：

4、共模信号：差模电压增益：共模电压增益：总输出电压：11mV9mV2mV11mV9mV10mV10110-14.共模抑制比3.差模信号与共模信号三.差动放大电路的基本工作原理忽略Ib，有：Ub1=Ub2=0V1.静态工作点的计算：2.抑制零漂的原理:Uo=UC1-UC2=0当ui1=ui2=0时，当温度变化时：UC1=UC2设Tic1,ic2uc1,uc2uo=uc1-uc2=0(1)加入差模信号ui1=-ui2=uid/2，3.电路的动态分析所以，Re对差模信号相当于短路。若ui1,ui2ib1,ib2ie1,ie2IRe不变UE不变uic

5、=0。①求差模电压放大倍数：因为ui1=-ui2设ui1,ui2uo1,uo2。电路对称│uo1│=│uo2│uo=uo1–uo2=2uo1差模电压放大倍数②差模输入电阻③输出电阻(2)加入共模信号ui1=ui2=uic，uid=0。设ui1，ui2uo1，uo2。因ui1=ui2，uo1=uo2uo=0(理想化)。共模电压放大倍数共模抑制比(3)一般输入信号情况差模输入信号：共模输入信号：差模电压增益：共模电压增益：总输出电压：四.差动放大器的输入输出方式差动放大器共有四种输入输出方式:1.双端输入、双端输出（双入双出）2.双端输入、单端输出（双

6、入单出）3.单端输入、双端输出（单入双出）4.单端输入、单端输出（单入单出）主要讨论的问题有：差模电压放大倍数、共模电压放大倍数差模输入电阻输出电阻共模抑制比1.双端输入双端输出(1)差模电压放大倍数（2）共模电压放大倍数（3）差模输入电阻（4）输出电阻(5)共模抑制比2.双端输入单端输出这种方式适用于将差分信号转换为单端输出的信号。(1)差模电压放大倍数（2）差模输入电阻（3）输出电阻（4）共模电压放大倍数ui1=ui2=uic，设ui1，ui2ie1，ie1。iRe（=2ie1）画出共模等效电路求共模电压放大倍数：3.单端输入双端输出ui1=－ui2=ui/

7、2计算同双端输入双端输出：单端输入等效双端输入:因为Re＞＞从T2发射极看进去的等效电阻，故Re可视为开路，于是有4.单端输入单端输出计算同双入单出：注意放大倍数的正负号：设从T1的基极输入信号，如果从uo1输出为负号；从uo2输出为正号。差动放大器动态参数计算总结双端输出时：单端输出时：(2)共模电压放大倍数与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关：双端输出时：单端输出时：(1)差模电压放大倍数与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关：(3)差模输入电阻不论是单端输入还是双端输入，差模输入电阻