ch4_diff&op.ppt

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1、04集成运算放大器4.1集成运放的特点4.2电流源电路TheOperationalAmplifier4.3差动放大器4.4集成运算放大器的输出级4.5小结与基本要求集成运放是一种多级放大电路，性能理想的运放应该具有电压增益高、输入电阻大、输出电阻小、工作点漂移小等特点。在电路设计上具有许多特点，主要有：(1)级间采用直接耦合方式(2)尽可能用有源器件代替无源元件。(3)利用对称结构改善电路性能。4.1集成运放的特点从电路的组成结构看一般是由输入级、中间放大级、输出级和电流源四部分组成集成运放的主要特点有：(1)有两个输入端，+为同相，-为反相；(2

2、)输入电阻（虚开路）；(3)输出电阻（极小）；(4)（开环增益）；(5)共模抑制比好；(6)（虚短路）；(7)合理设计漂移小。1、单管电流源4.2电流源电路R1R2ICR3－VE恒流源电路VBICRo等效电流源表示法IC0IBVCE晶体管的恒流特性晶体管实现恒流特性的条件:要保证恒流管始终工作在放大状态，否则将失去恒流作用。2、镜像电流源镜像电流源VCCRrIrIC1V1V2IC2只要Ir一定，IＣ2就恒定；改变Ir,IC2也跟着改变。两者的关系好比物与镜中的物像一样，故称为镜像电流源。3、多路镜像电流源多路镜像电流源VCCRrIrV1IC4V4V

3、2IC2V3IC3V5IC14、比例镜像电流源比例电流源RrIrIC2V2V1R2VCCVBE1VBE2++--R1IE2IE1IB1IB2122121lnlnEETEETBEBEIIUIIUVV-==-21SSII=222lnSETBEIIUV=I111lnSETBEIUV=当两管的射极电流相差10倍以内时：与VBE电压(>600mV)相比，可以忽略，则VBE1≈VBE2。EERIRI2211=IE1≈Ir,IE2≈IC25、微电流电流源微电流电流源RrIrIC2V2V1VCCR2由比例电流源可知，在R1=0时：当β>>1时，IE1≈Ir,IE2

4、≈IC2，由此可得ex.已知Ir=1mA,要求IC2=10μA时，则R2?6、负反馈型电流源两个共同的缺点：一是动态内阻不够大，二是受β的影响比较大RrIrIC2V2V1VCCIE3IC3IC1IB3V3威尔逊电流源若三管特性相同，则β1=β2=β3=β,可得可求出电流源的动态内阻Ro为串接电流源RrIrV3V4VCCIC2V2V17、有源负载放大器VCCV3V2uoV1uiRrVCCV3V2∆IC1V1ui∆IC3¦∆IC2uoI(a)共射电路(b)具有倒相功能的共射电路有源负载放大器增益大静态时功耗很小4.3.1概述一、存在问题存在零漂零漂严重

5、！二、解决方法采用差动放大器(DifferentialAmplifierorDiff-Amp)直接耦合vovi1vi2Differentialamplifiervo=Ad(vi1-vi2)4.3差动放大器一、组成(Configuration)对称的两个共射电路通过射极公共电阻耦合而成1=2=VBE1=VBE2=VBErbe1=rbe2=rbeICBO1=ICBO2=ICBORC1=RC2=RCRs1=Rs2=Rs4.3.2基本差动放大器Re(阻值大)射极耦合差动放大器BJTDiferential_Pair:二、输入和输出方式两个输入端：双端输

6、出(two-sidedoutput)单端输出(one-sidedinput)双端输入(two-sidedinput)单端输入(single-sidedinput)两个输出端：双入双出单入双出双入单出单入单出四种接法：基本差动放大器VCCRCVC2RLRCVC1Vi1Vi2REVEEV1V2-+Uo三、差模信号和共模信号差模信号(differential-mode)大小相等，极性相同vsc1=vsc2共模信号(common-mode)大小相等，极性相反vsd1=-vsd2任意信号分解为共模信号和差模信号例：vi1=10mv,vi2=6mv*差模信号定

7、义2：vsd=vi1-vi2抑制共模(零漂、干扰)四、特点放大差模1、对称性(双出)2、大Re(单出)共模信号放大倍数极小！iRe=0双出vo=2vo1(vo2)(单出)联体处为“差模地”(signalground)一、静态计算(Q1、Q2)（空载）忽略IB1、IB2，即：VB1=VB2=0入手点：IRe五、性能分析？何种偏置？二、动态计算（AV、Ri、Ro）(一）差模参数（AVd、Rid、Rod）（二）共模参数（AVc、Ric、Roc）与差放接法有关1.双入双出2.双入单出3.单入双出4.单入单出四种接法(一）差模参数（AVd、Rid、Ro）－＋

8、Uod1＋－Uod2＋－RL2RL2V2V1＋＋Uid1Uid2－－Uid＋－RCRCUod基本差动放大器的差模等效通路(