模电课件第六章集成运放.ppt

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1、第六章集成运算放大器6.1差动放大电路集成运算放大器中的电流源6.2差分放大电路6.3集成电路运算放大器6.4集成运算放大器中的主要参数集成运算放大器——高增益的直接耦合的集成的多级放大器。一.什么是集成运算放大器？第六章集成电路运算放大器引言二、集成电路的分类数字集成电路：如74LS00······模拟集成电路：如运算放大器、功率放大器、集成稳压电路···数、模混合集成电路：如A/D、D/A转换器···专用集成电路：如某些专用特殊功能的集成电路三、模拟集成电路的特点（P.227）1、元件对称

2、性：常用于运算放大器的输入端；2、常用有源器件代替无源元件因为电阻电容占用硅片面积大且精度不高3、极间耦合采用直接耦合方式4、采用复合管结构的电路作为运算放大器的输出端5、常用BJT的发射结代替电路中的二极管6.1集成电路运算放大器中的电流源在集成电路中常用电流源代替电路中的各类电阻。如集电极负载电阻RC用电流源代替，称为有源负载；偏置电阻Rb用电流源代替，称为有源偏置；射极电阻Re用电流源代替，称为有源负载射极电流源等。因此电流源在集成电路中应用广泛。一、镜像电流源电路∵IC2≈IREF，两边

3、的电流象镜子一样对称，∴称为“镜像电流源”。从上式可知，β值越大，镜像效果越好，为提高镜像效果，要求IB尽可能小，使IREF尽可能等于IC1（＝IC2）。改进电路如P.229图6.1.2所示。改进型镜像电流源电路图：二、微电流源因两管特性基本一致，△VBE＝VBE1－VBE2很小，故IE2很小，只有μA级。其作用是：电源VCC波动或温度变化引起电路参数变化，但△VBE相对变化量小，IE2变化也小，达到稳定电路的作用。P.230图6.1.4多路微电流源例1多路比例电流源电路如图所示，已知各三极管的

4、参数、VBE数值相同，求各电流源IC1、IC2及IC3与基准电流源IREF的关系式。解：由于图中各三极管的基极连在一起，故:可见，改变RE1、RE2和RE3的大小，即可获得不同数值的输出电流。多路电流源在集成电路中应用很广，它能同时给多个放大电路提供偏置电流。三、电流源用作有源负载举例：P.2316.1.3定性分析图中所示电路，说明T1、T2在电路中的作用。T1：共集电极放大电路（射极输出器）；T2：为T1射极恒流源。6.2差分式放大电路功能:放大两个输入信号之差.在电路完全对称的情况下，有:

5、vo=AVd（vi1-vi2）式中：AVd—差分式放大电路的差模电压放大倍数，它表示对两个信号之差的放大能力。差模信号：两输入端对地的输入信号大小相等，极性相反时，称差模输入，即vid1＝-vid2，差模输入信号为：vid=vid1-vid2=2vid1=-2vid2。共模信号：加在差放两输入端的大小相等，极性相同的信号，即vic=vic1=vic2。一般加在两输入端的信号是任意的，但都可以分解为差模信号和共模信号，即：vi1＝vid1+vic1，vi2＝vid2+vic2,如下图所示的零漂：当

6、ui=0,u0≠0时，相当于拆算到输入端的等效漂移电压。即为共模输入信号。设ui1=10mvui2=6mv分解：ui1=8+2ui2=8-2共模分量：Uic1=uic2=8mv差模分量：Uid1=2mvuid2=-2mv所以，任意两个输入信号都可分解为差模信号和共模信号，其中，差模信号是两个输入信号之差，即：vid=vid1-vid2=vi1-vi2，共模信号是两个输入信号的算术平均值：vic=(vi1+vi2)/2。当用共模信号和差模信号共同表示输入信号时，有：差放的输出电压：vo=AVdvi

7、d+AVcvic式中：AVd—为差模电压放大倍数，表示对差模信号的放大力；AVc—为共模电压放大倍数，表示对共模信号的放大能力。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。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。2021/8/256.2.1差动放大电路一.结构:对称性结构即：1=2=UBE1=UBE2=UBErbe1=rbe2=rbeRC1=RC2=RCRb1=Rb2=Rb1．静

8、态分析静态时，vi1=vi2=0，电路对称，VBE1＝VBE2＝VBE，RC1＝RC2＝RC，所以，vE＝－VBE，VCE1＝VCE2＝VC1－VE＝VCC－IC1RC+VBE输出电压：Vo＝VC1－VC2＝0。2.抑制零点漂移的原理:零漂现象：输入ui=0时，，输出有缓慢变化的电压产生。产生零漂的原因：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。特点：１变法缓慢２）漂移信号在直接耦