模电第六章 集成运算放大器电路原理ppt课件.ppt

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1、6.1集成运放电路特点1.高增益直接耦合放大器2.尽量用有源器件代替无源元件3.利用对称结构改善电路性能现代集成电路是将”设计”与”代工”分离,“无生产线”的集成电路设计公司可独立生存.6.2电流源电路1.单管电流源电路2.镜像电流源小时,误差大增加射随器(V5),以减小误差的多路镜像电流源多集电极晶体管镜像电流源3.比例电流源4.微电流电流源5.威尔逊电流源—负反馈型电流源所以集成运放要有极高的电压增益，这是通过多级放大器级联实现的。在电压增益一定时，为了减少级数，就必须提高单级放大器的电压增益。因此，在集成运放中，放大器多以电流源

2、作有源负载。典型的有源负载共射放大电路如图所示。图中V2,V3管构成镜像电流源作V1管的集电极负载。由于该电流源的动态内阻为rce3，所以此时V1管的电压增益只需将共射增益表达式中的RC用rce3取代即可。6.有源负载放大器6.3差动放大器6.3.1直接耦合放大器的”零点漂移”积累现象Rc1Rc2RS2RS1RET1T2UCC+-+-Ui1Ui2Uo1Uo2-UEE6.3.2差动放大器的工作原理及性能分析电路组成静态分析Rc1Rc2RS2RS1RET1T2UCCUi2Uo1Uo2Ui1IC1IC2IE-UEE差动放大电路形式：具有两个

3、输入端UoUi1Ui2主要功能是放大两输入信号之差定义差模信号大小相等,极性相反其差值Uid=Ui1-Ui2共模信号大小相等,极性相同其值Uic=(Ui1+Ui2)/2定义差模信号Uid=Ui1-Ui2共模信号Uic=1/2(Ui1+Ui2)差模放大倍数Aud=Uod/Uid大（放大有效信号）共模放大倍数Auc=Uoc/Uic小→0（抑制漂移、干扰）Ui1=Uic+Uid/2Ui2=Uic-Uid/2例:差值共模信号差模信号差值共模信号差模信号动态分析Rc1Rc2RS2RS1T1T2+-+-Ui2Uo1Uo2Ui1RL差模信号放大特性

4、UCCRE差模地Rc1Rc2RS2RS1T1T2+-+-Ui2Uo1Uo2Ui1RL双入双出Rc1Rc2RS2RS1T1T2+-+-Ui2Uo1Uo2Ui1RL双入双出Rc1Rc2RS2RS1T1T2+-+-Ui2Uo1Uo2Ui1RL双入单出Rc1Rc2RS2RS1T1T2+-Uo1Uo2Ui1单端输入RL单入、双入等效结果同双入Rc1Rc2RST1T2+-Uo1Uo2Ui1RL双入双出共模指标RERc1Rc2Uo1Uo2RL双入单出共模指标RS+-RERc1Rc2Uo1Uo2RLRS+-RE共模抑制比双端输出单端输出RcRcRSR

5、SRe3T1T2UCC+-+-Ui1Ui2UC-UEER1R2UEUB3UE3IC2IC16.3.3具有恒流源的差动放大电路RcRcRSRST1T2+-+-Ui2Uo1Uo2Ui1UCC-UEERT3T4IRRcRcRSRST1T2UCC+-+-Ui1Ui2Uo1Uo2-UEEI电流源动态内阻Ro很大单端、双端输入Auc→0共模抑制比KCMR→∞作业：6-4、6-6、6-76.3.4差动放大器的传输特性目的：研究差动放大器的线性动态范围和大信号的非线性特性熟悉差模输入信号与电流分配的关系了解差动放大器传输特性的应用简化的差动放大器公式

6、推导：可见，差动放大器线性动态范围很小超过,电路进入限幅状态，产生严重的非线性失真。iC1,iC2IiC2iC1iC1iC26UT4UT2UT02UT4UT6UTuidQI2传输特性iC1,iC2IiC2iC1iC1iC26UT4UT2UT02UT4UT6UTuidQI2可见，增益AU正比于恒流源电流I。那么，改变I就可以控制增益。如果使I受到另外一个信号ub的控制，那么就可以实现信号的相乘。即，扩大线性动态范围的方法——加射极负反馈电阻差动放大器的失调及调零理想对称的差动放大器，当输入信号为零时，双端输出电压应为零。但是在实际电路中

7、，由于两晶体管参数和电阻值不可能做到完全对称，因而使得输出不为零。这种零输入时输出电压不为零的现象，称为差动放大器的失调。实际电路中加入调零措施。一种方法是在外电路中加调零电位器，通过调整，作到零输入时零输出。图中示出了两种常用的调零电路，分别称为射极调零和集电极调零电路。增益的自动控制——小信号的线性放大—差分放大器的传输特性应用信号的相乘运算——信号的变换——将三角波变成方波信号的整形——将不规则的输入波形整形为矩形波电压比较器高速电流开关一一ECL逻辑电路只要I不太大，就可保证晶体管在电流最大时不饱和，所以开关速度很快。RLUC

8、CuiRL-UCCui6.4集成运算放大器的输出级电路NPN与PNP管组成互补对称跟随器,输出电阻小,带负载能力强.NPNPNP发射结零偏置,存在交越失真.为了克服交越失真,要加偏置电路MNM点与N点直流电压差1.4伏,