直流耦合放大器和集成运算放大器

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1、第3章直接耦合放大电路和集成运算放大器3.1直接耦合放大电路3.2差动放大电路3.3集成运算放大器许多放大器都是由多级当大电路组成的，各级放大电路对微弱信号进行接续放大，从而获得必要的电压幅数或足够的功率。多级放大器的组成模式可用下列框图示意：第一级第(n-1)级第二级第n级输入输出前置级末前级末级(输出级)功率放大电压放大多级放大器的耦合耦合的概念及类型：多级放大电路中，前后两级之间的联接方式称为耦合。常用的级间耦合有阻容耦合、直接耦合及变压器耦合三种方式。阻容耦合方式的结构简单，易于调整，适合于交流放大电路；直接耦合结构较复杂

2、，调整比较繁琐。在集成电路得到极大发展以来，直接耦合的应用越来越多；变压器耦合结构虽比较简单，但元件体积大、重量大、不适于电路的小型化和集成化，在应用上有许多局限性，许多场合已被前两种方式所取代。为了能对缓慢变化的信号或直流信号进行放大，不能采用阻容耦合而只能采用直接耦合——将前级的输出信号直接接到后级的输入端.直接耦合的结构虽然简单，但存在着严重问题，一是前后级静态工作点的相互影响；二是所谓的零点漂移。3.1.1直接耦合放大电路的两个特殊问题3.1直接耦合放大电路R2、RE2:为设置合适的Q点而增加。1.各级工作点的互相影响与合理

3、安排问题+VCCu0RC2T2uiRC1R1T1R2RE2返回2.直耦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。+++¡ª-Re1b1Rc1RV1ouuiVV2CCRe2VEE例如若输出有1V的漂移电压。则等效输入有100uV的漂移电压假设第一级是关键3.减小零漂

4、的措施用非线性元件进行温度补偿采用差动放大电路等效100uV漂移1V3.1.2合理安排各级工作点的常用方法1.在后级射极接电阻，提高前级集电极电压用Re2调节电位2.串联二极管或稳压管用二极管调节电位用稳压管调节电位3.1.3零漂的抑制（1）对电路元件进行认真筛选及做“老化”处理，确保质量和参数的稳定性。（2）采用稳定度高的稳压电源减小电源电压波动引起的零漂。（3）采用差动放大电路，其工作原理将在下一节介绍。3.2差动放大电路一.结构:对称性结构即：1=2=UBE1=UBE2=UBErbe1=rbe2=rbeRC1=RC2=R

5、CRb11=Rb12Rb11=Rb12=Rb,R1=R23.2.1基本差动放大电路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。2.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10/1/20213.差模信号与共模信号差模信号：共模信号：差模电压增益：共模电压增益：总输出电压：4.共模抑制比三、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

6、uc1,uc2uo=uc1-uc2=03.2.2带发射极电阻Re的差动放大电路1.失调与调零实际上差放很难做到完全对称，所以在静态时，输出电压不为0，这种现象称为失调。为了消除失调，在实际差放电路中采用调零电路。调节RP可以改变两个晶体管发射极电阻的大小，从而改变两管的发射极电流，也改变了集电极电流，使无输入信号时的输出信号uO=0，(1)加入差模信号ui1=-ui2=uid/2，2.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=0。①

7、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++++ibβberR-+Co1uRL-+ui1icib2bR②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3.2.3具有恒流源的差动放大电路根据共模抑制比公式：加大Re，可以提高共模抑制比。为此可用恒流源T3来代替Re。等效很大

8、的交流电阻，直流电阻并不大。恒流源使共模放大倍数减小，而不影响差模放大倍数，从而增加共模抑制比。恒流源的作用3.2.4差动放大电路的四种接法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（双入