模电课件第5章集成运放基础

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1、本章基本教学要求掌握直接耦合多级放大电路的工作原理；差动放大电路的工作原理，输入输出方式，差模增益，差模输入输出电阻；理想运放的特点。正确理解直接耦合多级放大电路的零点漂移；差动放大电路的共模抑制；运算放大电路的组成及特点。一般了解阻容耦合、变压器耦合方式；典型运算放大电路工作原理。本章重点内容多级放大电路的组成、耦合方式及多级放大电路的计算直接耦合放大电路的零点漂移概念典型差动放大电路的工作原理及计算集成运算放大电路的特点、电路组成及主要参数5.1集成电路运算放大器中的电流源恒流源是一个输出电流恒定的电源电路，与恒压源相对应。(2)用恒流源做有源负载，可

2、获得增益高、动态范围大的特性。(1)恒流源电路常用于模拟集成放大器中以稳定静态工作点，这对直接耦合放大器是十分重要的。(3)用恒流源给电容充电，以获得线性电压输出。(4)在模拟集成电路中，常用的恒流源电路有：镜象恒流源、精密恒流源、微电流源、多路恒流源等。5.1.1.镜象电流源三极管T1、T2匹配，则,BE2BE1BE21VVV====bbb图5.1镜象恒流源镜象恒流源电路如图5.1所示，它的特点是工作三极管的集电极电流IC2是恒流源电路的镜象(电流相等）。代表符号动态电阻一般ro在几百千欧以上动态输出电阻ro远比微电流源的动态输出电阻为高威尔逊电流源电路

3、（高输出阻抗电流源）由于有T3存在，IB3将比镜象恒流源中的2IB小1倍。因此IC3和IREF更加接近。精密镜象恒流源电路精密镜象恒流源和普通镜象恒流源相比，其精度提高了倍。电路如图5.4所示。由于有T3存在，IB3将比镜象恒流源中的2IB小β3倍。因此IC2和IREF更加接近。5.1.2微电流源为了得到一个比基准电流小许多倍的微电流源，在镜象恒流源电路的基础上接入Re电阻。适用微功耗的集成电路中。由图可得：图5.2微电流源5.1.3比例恒流源电路在镜象恒流源电路的基础上，增加两个发射极电阻，使两个发射极电阻中的电流成一定的比例关系，即可构成比例恒流源。

4、其电路如图5.3所示。图5.3比例恒流源5.1.4多路恒流源电路通过一个基准恒流源稳定多个三极管的工作点电流，即可构成多路恒流源，电路见图5.5。图中一个基准电流IREF可获得多个恒定电流IC2、IC3、IC4。T1、R1和T4支路产生基准电流IREFT1和T2、T4和T5构成镜像电流源(PNP)T1和T3，T4和T5构成了微电流源(NPN)（组合电流源）5.1.5FET电流源1.MOSFET镜像电流源当器件具有不同的宽长比时（=0）ro=rds2MOSFET基本镜像电路流5.1.5FET电流源1.MOSFET镜像电流源用T3代替R，T1~T3特性相

5、同，且工作在放大区，当=0时，输出电流为常用的镜像电流源5.1.5FET电流源2.MOSFET多路电流源5.1.5FET电流源3.JFET电流源(a)电路(b)输出特性5.2.1概述5.2.2差分式放大电路的静态分析5.2.3差分式放大电路的动态分析5.2差分式放大电路5.2.1概述一、差分式放大电路的组成二、差分式放大电路的输入和输出方式三、差模信号和共模信号一、差分式放大电路的组成差分式放大电路是由对称的两个基本放大电路，通过射极公共电阻耦合构成的如图所示。对称的含义是两个三极管的特性一致，电路参数对应相等。即：1=2=VBE1=VBE2=VB

6、Erbe1=rbe2=rbeICBO1=ICBO2=ICBO二、差分式放大电路的输入和输出方式差分式放大电路一般有两个输入端：同相输入端反相输入端差分式放大电路可以有两个输出端，一个是集电极C1，另一个是集电极C2。从C1和C2输出称为双端输出，仅从集电极C1或C2对地输出称为单端输出。根据规定的正方向，在一个输入端加上一定极性的信号，如果所得到的输出信号极性与其相同，则该输入端称为同相输入端。反之称为反相输入端。信号的输入方式：若信号同时加到同相输入端和反相输入端，称为双端输入；若信号仅从一个输入端对地加入，称为单端输入。图5.7共模信号和差模信号示意图

7、三、差模信号和共模信号差动放大电路仅对差模信号具有放大能力，对共模信号不予放大。温度、干扰等对三极管电流的影响相当于加入了共模信号。差动放大电路是模拟集成运算放大器输入级所采用的电路形式。差模信号共模信号是指在两个输入端加上幅度相等，极性相反的信号。是指在两个输入端加上幅度相等，极性相同的信号。四、电路抑制零点漂移的原理在差动放大电路中，无论是温度变化，还是电源电压波动都会引起两管集电极电流以及相应的集电极电压相同的变化，其效果相当于在两个输入端加了共模信号，由于电路的对称性，在理想情况下可使输出电压不变，从而抑制零点漂移。图5.5双电源差动放大电路（长尾

8、式）5.2.2差分式放大电路的静态分析分析方法与基本放大电路基本相