模电课件-第3章-差放电路13.ppt

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1、第三章模拟集成运算放大器3.1电流源电路3.2差动放大电路3.3双极型集成运算放大器3.6理想集成运算放大器集成电路IC(IntegratedCircuit):将整个电路的各个元件做在同一个半导体基片上。集成电路的优点：工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。集成运算放大器简介运放实质：直接耦合的高增益多级放大器本章将分析电流源与差放单元电路及运放的基本知识§3.1电流源电路1、镜像电流源电路2、微电流源电路3、比例电流源电路4、多路电流源电路1、镜像电流源电路IRIC1IC2IoI2B+VCCT2T1RRLIRIC1IC2IOI2

2、B+VCCT2T1RRL￭视IO为IR的镜像。￭无论RL的值如何，IC2的电流值将保持不变。2、微电流源电路IO=UBE/RE=UTln(IR/IO)/REIO≈IE2=(UBE1-UBE2)/RE=UBE/RE电路分析：当电源电压波动引起IR变化时，由于对数函数的缓慢变化特性，其IO的变化比较小。结论：输出电流小，稳定性好。3、比例电流源电路电路特点：在镜像电流源的基础上增加两个发射极电阻，就可使输出电流与基准电流成一定的比例关系。IO/IR=RE1/RE2该电路中输出电流和基准电流的比例关系由两射极电阻之比值决定，故称其为比例电

3、流源。输出电阻Ro输出电阻Ro大，恒流特性优于镜像电流源。存在问题：随着多路电流源路数增加，各晶体管的基极电流之和增加，因而IC1与IR之间差值增大。这样各路输出电流与基准电流间的传输比将出现较大误差。4、多路电流源电路用一个基准电流IR获得多个恒定电流IO1、IO2、……、IO(n-1)。其原理同比例电流源电路。Σ多路电流源电路的改进电路ΣIB/(1+β)电流源的应用：电流源直流电阻小，交流电阻大，常用作有源负载。问题:零点漂移。前一级的温漂将作为后一级的输入信号，使得当ui等于零时，uo不等于零。uiRC1R1T1+VCCuoRC2

4、T2R2RE2uot0有时会将信号淹没§3.2差动放大电路直接耦合电路的特殊问题一、基本结构特点：结构对称、特性相同。3.2.1差动放大电路的组成与工作原理ui1ui2+VCCuoRCR1T1RBRCR1T2RB零漂相抵消uo=UC1-UC2=0uo=(UC1+uC1)-(UC2+uC2)=0当ui1=ui2=0时：当温度变化时：+VCCuoui1RCR1T1RBRCR1T2RBui2uoui1RCR1T1RBRCR1T2RBui21、差模信号(differentialmode)差模输入信号：ui1=-ui2（大小相等，极性相反）设

5、uC1=UC1+uC1，uC2=UC2+uC2。因ui1=-ui2，uC1=-uC2uo=uC1-uC2=uC1-uC2=2uC1差模电压放大倍数：+VCC(很大，>1)2、共模信号(commonmode)+VCCuoui1RCR1T1RBRCR1T2RBui2共模输入信号：ui1=ui2（大小相等，极性相同）理想情况：ui1=ui2uC1=uC2uo=0共模电压放大倍数：（很小，<1)但因两侧不完全对称，uo0任意输入的信号:ui1,ui2，都可分解成差模分量和共模分量。注意：ui1=uic+0.5uid；ui

6、2=uic–0.5uid例:ui1=20mV,ui2=10mV则：uid=10mV,uic=15mV差模分量:共模分量:3、共模抑制比(CMRR)例:Aud=-200Auc=0.1KCMR=20lg(-200)/0.1=66dBCMRR—CommonModeRejectionRatioKCMR=KCMR(dB)=(分贝)1、结构为了使左右平衡，可设置调零电位器:二、双电源长尾式差放特点：加入射极电阻RE；加入负电源-VEE，采用正负双电源供电。uoui1+VCCRCT1RBRCT2RBui2RE–VEE双电源的作用：（1）使信号变化

7、幅度加大。（2）IB1、IB2由负电源-VEE提供。uoui1+VCCRCT1RBRCT2RBui2RE–VEE温度TiCiEuE=2iEREUBEiBiCRE的作用设ui1=ui2=0自动稳定RE具有共模负反馈作用——抑制温度漂移，稳定静态工作点。uoui1+VCCRCT1RBRCT2RBui2RE–VEERCICIBIE2IE+_+_UBE2、Q点的估算uoui1+VCCRCT1RBRCT2RBui2RE–VEERCICIBIE2IE+_+_UBEUC=VCC－IC×RCui1ui2ib1,ic1ib2,ic2ic1=-ic2iRE

8、=ie1+ie2=0uRE=0RE对差模信号不起作用uidRRuo+VCCRCT1RBRCT2RBRE–VEEib2ib1ic2ic1iRE3、差模特性分析差模信号通路T1单边微变等效电路uod1RBB1E