第九章直接耦合放大电路和集成运算放大器

《第九章直接耦合放大电路和集成运算放大器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、本章基本要求:1、了解直接耦合放大电路的零点漂移问题；2、了解差动放大电路的结构，掌握差动放大电路抑制零点漂移的原理；3、了解差动放大电路的输入信号；4、了解集成运算放大器的组成和特点；5、掌握集成运算放大器工作的特点；6、掌握常用信号运算电路的分析。本章重点和难点集成运算放大器工作的特点；常用信号运算电路的分析。第9章直接耦合放大电路和集成运算放大器问题的引出在测量仪表和自动控制系统中，常常遇到一些变化缓慢的低频信号（频率为几赫兹至几十赫兹，甚至接近于零），这些低频信号在多级放大电路中处理时，该怎样处理？多级放大电路耦合方式阻容耦合：对于低频信号阻抗大

2、，且电容不能集成。变压器耦合：原边阻抗小，对信号相当于短路，无法将信号传递到副边，变压器也不能集成。直接耦合：对信号频率要求不高，适合用于放大低频信号，且容易集成。9.1直接耦合放大电路零点漂移：当输入信号为0，由于电源波动、温度变化等原因，使工作点发生变化，使放大器输出电压偏离起始点做上下漂动，成为零点漂移。零点漂移现象9.1.1直接耦合放大电路的零点漂移问题如下图中，当时，由于某种原因使，设，则这种缓慢变化的信号将淹没有用的信号，这是不允许的。结论：对于直接耦合的多级放大电路由于零漂的存在，容易造成在电路里无法区分有用的信号电压和零漂电压。因此，在直

3、接耦合的多级放大电路中，解决零漂问题是非常关键的，解决零漂的办法：采用差动放大电路。抑制零点漂移的原理：当温度变化时，对两管的影响是一致的，相当给两管电路同时加入大小相等、极性相同的输入信号，因此，当电路特性完全对称的情况下，两管的集电极电位始终相同，不会出现普通直接耦合放大器那样的漂移电压，这就是为什么差动放大电路能够抑制零点漂移的原因。“有差能动”9.1.2差动放大电路差动放大电路输入信号分析差动放大电路中输入信号和有三种情况:1)这种信号输入方式称为共模输入,称为共模输入信号。如果差动放大电路完全对称，则共模输入产生的输出电压为零，完全对称的差动放

4、大电路对共模信号没有放大能力，亦即共模电压放大倍数为零。实际的差动放大电路由于不可能完全对称，因此存在一定的共模输出电压。在差动放大电路中，共模输入信号一般为噪声信号(比如零漂信号)，必须尽可能加以抑制！2），这种信号输入方式称为差模输入，称为差模输入信号。差模信号输入设差动放大电路单侧的放大倍数为，则有：3）任意输入信号在实际应用中，加给差动放大电路输入信号的大小和极性往往是任意的，既不是一对差模信号，也不是一对共模信号，为了分析方便通常，通常将一对任意输入信号分解为差模信号和共模信号两部分分别定义差模信号和共模信号为：越大，电路差模放大能力越强越小，

5、电路抑制共模信号的能力越强共模抑制比越大，越小，越大，差动放大电路的性能越好。理想情况下，为∞。对实际差动电路，愈大愈好。A、差动放大电路具有放大差模信号、抑制共模信号的能力，因此，在普遍采用直接耦合的集成运算放大器中，广泛采用差动放大电路作为输入级，以起到抑制零点漂移的作用。B、差动放大电路的射极电阻不影响差模信号的放大，但射极电阻越大，抑制共模的能力就越强，一般采用恒流源电路来替代射极电阻，以获得较好的共模抑制能力。结论集成运放在发展初期主要用来实现模拟运算功能，现在成为一种通用器件。高增益（高放大倍数）、高可靠性、低成本和小尺寸。集成运算放大器实质

6、上是一个多级直接耦合高电压放大倍数的放大器，具有输入电阻大、输出电阻小的特点。1.集成运放的特点9.2集成运算放大器的结构和指标9.21集成运放的结构特点输入级中间级偏置电路输出级输入端输出端输入级是具有恒流源的差动放大电路，用于消除零漂。中间级一般由一级共射极放大电路（或共源极放大电路）或组合放大电路组成，用以提供高的电压放大倍数。输出级大多为互补推挽电路，并附有安全保护电路。降低输出电阻，提高带载能力。偏置电路采用恒流源电路，为各级电路设置稳定的直流偏置。2.集成运放内部的电路组成12345678引脚符号功能说明1OA1失调调整端2IN-反相输入端3

7、IN+同相输入端4V-偏置负电源电压，负电源端5OA2失调调整端6OUT输出端7V+偏置正电源电压，正电源端8NC空闲12435876F007金属封装F007双列直插式封装3.集成运放的外部引出端子1.输入失调电压UOS当输入电压为零时，为了使输出电压也为零，两输入端之间所加的补偿电压称输入失调电压UOS。它反映了差放输入级不对称的程度。UOS值越小，说明运放的性能越好。通用型运放的UOS为毫伏数量级，好的可小于1mV，差的达10mV左右。2.输入失调电流IOS当集成运放输出电压uo=0时，流入两输入端的电流之差：IOS=

8、IB1-IB2

9、就是输

10、入失调电流,IOS反映了输入级电流参数（如β）的不对称程度,IOS越小越好。通用