集成运算放大器基础

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1、第三章集成运算放大器基础§3.1集成运算放大器的组成单元一、差动放大电路基本差放的工作原理典型差放电路的结构与分析二、恒流源电路基本恒流源电路镜像恒流源电路有源负载三、复合管电路§3.2集成运算放大器简介运放的组成结构运放的主要参数与分类理想运放的条件差动放大电路的工作原理（1）为有效地抑制直接耦合放大电路的零点漂移，在直接耦合放大电路的第一级广泛采用的电路结构是差动放大电路。基本差动放大电路的结构uo1+UCCBCET1RCui1+-Rb2Rb1uo2BCET1RCui2+-Rb2Rb1uo特点：左右结构、参数对称

2、具有两个输入端输出电压uo=uo1-uo2电路抑制零漂的原理设电路处于静态工作状态，即:ui1=ui2=0由于电路对称，则Ic1=Ic2,Vc1=Vc2，即:Uo=Vc1-Vc2=0温度升高集电极电流产生增量ΔIc1=ΔIc2集电极电位产生负增量ΔVc1=ΔVc2所以，UO=（Vc1-ΔVC1)-(VC2-ΔVc2)=0结论:基本差动电路利用电路的对称性，在双端输出时将零漂完全抑制。两管各自的零漂是否得到抑制？差动放大电路的工作原理（2）差动放大电路输入信号类型差动放大电路输入信号类型共模输入信号差模输入信号任意输入

3、信号1、共模输入信号当两个输入信号满足ui1=ui2时，称为共模输入信号。由于电路对称，所以双端输出时uo=0，即差放电路对共模信号无放大作用。电路两管产生的漂移可认为是在输入加共模信号的结果。2、差模输入信号当两个输入信号满足ui1=-ui2时，称为差模输入信号。设ui1>0，ui2<0，则：ui1ΔIC1ΔVc1ui12ΔIC2ΔVc2即：uo=（Vc1-ΔVc1)-(Vc2+ΔVc2)因为：Vc1=Vc2，

4、ΔVc1

5、=

6、ΔVc2

7、=

8、ΔVc

9、所以：uo=-2ΔVc结论：差放电路对差模信号有放大作用。注意：输入

10、、输出极性！差动放大电路的工作原理（3）3、任意输入信号当两个输入信号满足ui1≠ui2时，称为任意输入信号。任意输入信号可分解为一对差模信号与一对共模信号的组合，即：ui1=ud+ucui2=-ud+uc其中：uc为共模信号，ud与-ud为一对差模信号，有：差动放大电路只对其中的差模信号进行放大。{end}结论（1）无论差动放大电路的输入信号为何种类型，电路只对其中的差模信号进行放大。（2）与单管放大电路相比，差动放大电路的特点是有效的放大差模信号、有效的抑制共模信号，即有效的抑制零漂。典型差动放大电路的结构与分析

11、（1）基本差动放大电路是借助电路的对称性抑制零漂的存在问题实际电路中不存在绝对对称每管的零漂并未能抑制，不能单端输出。解决方法采用典型差动放大电路结构uo1+UCCT1RCui1+-RpRBuo2T2RCui2+-RERBuo-UEE长尾电路调零电位器RPRP作用：（1）调节两管的Q点，保证在输入为零时u0=0。（2）取值在几十到几百Ω。共模反馈电阻RERE作用：（1）对差模信号压降为零，可视为短路。（2）对共模信号压降为单管电路的两倍。（3）取值越大越好。负电源UEEUEE作用：（1）补偿RE上的直流压降。（2）取

12、值UEE=UCC。等效uo1+UCCT1RCui1+-RpRbuo2T2RCui2+-RERbuo-UEE典型差动放大电路的结构与分析（2）静态工作点的计算+UCCRp/2UCET1RC2RERB-UEEIC+UCCRp/2UCET2RC2RERB-UEEIC由图可得：即：则：所以：又：典型差动放大电路的结构与分析（3）差模输入时微变等效电路：差模电压放大倍数Aud----电路对差模输入信号的电压放大倍数。共模电压放大倍数Auc----电路对共模输入信号的电压放大倍数。微变等效电路uo1T1RCui1+-Rp/2RB

13、uo2T2RCui2+-RP/2RBuouo1+UCCT1RCui1+-RpRBuo2T2RCui2+-RERBuo-UEE交流通路动态参数的计算1、电压放大倍数RBRBrberbeRcRcRp/2Rp/2βib1βib2uouo1uo2ui1=udui2=-ud根据电路，有：又因为，ui2=-ud,所以：uo2=-uo1故双端输出时，单端输出时，差模电压放大倍数Aud：共模输入时微变等效电路：典型差动放大电路的结构与分析（4）交流通路uo1+UCCT1RCui1+-RpRbuo2T2RCui2+-RERbuo-UE

14、Euo1T1RCui1+-Rp/2RBuo2T2RCui2+-RP/2RBuo2RE2RE微变等效电路RBRBrberbeRcRcRp/2Rp/2βib1βib2uouo1uo2ui1=ucui2=uc2RE2RE根据电路，有：又因为，ui2=uc,所以：uo2=uo1故双端输出时，单端输出时，在实际电路中，因为RE往往取值较大，所以：共模电压