电子器件与电子电路基础的课件.ppt

《电子器件与电子电路基础的课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章集成运算放大器3.2.1集成运算放大器的典型结构及特点一、集成运放的典型结构集成运算放大器是通过半导体集成工艺制成的一种高增益直接耦合式多级放大器。输入级采用差分放大电路中间级采用CE(CS)电路低温漂，高共模抑制比和高输入电阻高电压增益输出级采用互补对称式射极跟随器结构低输出电阻，较强带负载能力二、集成运放的主要特点同一硅片相同工艺采用结构对称为特征的电路元件参数具有良好的一致性和同向偏差芯片面积小功耗很低采用微电流源作为偏置及有源负载工作电流极小(如几~几十微安)无法制造大容量电容采用直接耦合方式电路符号低频小信号模型Rid→∞Rod→0Aod→∞3.2

2、.2集成运放的组成一、集成运放中的恒流偏置电路两只特性完全相同的晶体管T1、T2组成镜像电流源，电阻RREF确定参考电流IREF，T３管减小输出电流与参考电流的误差。跟随型镜像电流源电路温度补偿作用：TIC1(IL)IREFVREFIC1(IL)IBVBE电阻Re3作用：增大T3管工作电流，从而提高T3管的β。当β≥50时，输出电流IL与参考电流IREF的相对误差小于0.08%多路电流源电路当参考电流IREF确定后，在各支路串入不同的射极电阻，可得到不同的输出电流。二、运放输入级――差分放大电路(1)直流分析1.差分放大电路的基本形式和工作原理IC1Q＝I

3、C2Q＝IE=I0/2VO1Q＝VO2Q＝VCC－ICQRCVOQ＝VO1Q－VO2Q＝0VE＝-VBE＝-0.7V由于电路结构对称，元件参数和特性相同，及恒流源作射极偏置，因而温度变化时VC1Q、VC2Q始终相等，VOQ＝0，有效地抑制温漂和零漂。若Rc1≠Rc2，则ICQ和VCQ是否相等？差模成分：两个输入信号之差。共模成分：两个输入信号平均值。差模成分反映被测信号的变化，需要进一步放大。共模成分反映测量的初始条件或外界干扰，不但不必放大，而且还需要加以抑制。(2)差分放大电路的工作原理被测信号的输入方式：单端输入方式双端输入方式（如桥式测量电路）差分放大电路的输入

4、差模输入方式：只考虑差模输入电压，即差分放大电路的输入端加上两个幅度相同而极性相反的信号。共模输入方式：只考虑共模输入电压，即差分放大电路的输入端加上两个极性相同且幅度也相同的信号。Avc小Avd大差分放大电路具有对差模信号进行放大、对共模信号进行抑制的能力。【例3.2.1】已知差分放大电路ΔvI1=5.01V、ΔvI2=4.99V，Avd＝-80，Avc＝-0.01，求ΔvO＝？解：2.差分放大电路动态性能指标的计算(1)差模电压放大倍数Avd流过恒流源的电流保持不变，ΔvE＝0，E点交流接地。差模交流通路二个输出端上的差模输出电压大小相等而极性相反接上负载后(2)差

5、模输入电阻Rid(3)差模输出电阻Ro(4)共模抑制比KCMR定义为差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比的绝对值。常用分贝表示：共模交流通路差分放大电路的二个输出端上的共模输出电压大小相等并且极性也相同；双端输出时，输出电压为零。Avc在一定程度上反映差分放大电路抑制共模干扰和温漂的能力，Avc越小，则抑制温漂能力越强。理想的差分放大电路双端输出时，KCMR→∞【例3.2.2】差分放大电路如图所示，已知=80，rbe=2k。求该电路的差模电压放大倍数Avd、差模输入电阻Ri和输出电阻Ro。解：先画出差模交流通路：kk3.输入输出方式差分放大电路有两个输入端和两

6、个输出端。①端输入，②端接地时：ΔvI1＝ΔvI，ΔvI2＝0单端输入、双端输出时的电压放大倍数与差模输入、双端输出时的电压放大倍数近似相同。单端输出时：单端输出的差模电压放大倍数是双端输出的差模电压放大倍数的一半。ΔvO1＝－ΔvO2【例3.2.3】解：已知β=50，rbb′=300Ω，Rw在中间位置，求(1)ICQ；(2)Avd、Ri和Ro；(3)KCMR；(4)若ΔvI1=16mV，ΔvI2=10mV，求ΔvO1。(1)(2)(3)(4)若ΔvI1=16mV，ΔvI2=10mV，则4.场效应管差分放大电路FET差分放大电路差模输入电阻很高，减小了输入偏置电流的不对

7、称性。式中Rod=2Rd三、运入中间级――电压放大电路主要任务是提高电压增益，常用共射放大电路。Rc代之以恒流源；采用纵向三极管或达林顿复合管，提高β；增加一级CC电路(射极跟随器)进行阻抗变换。恒流源+射极跟随器恒流源+复合管T1T2四、运放输出级――互补对称输出电路集成运放的输出要求输出电阻小最大不失真输出电压尽可能大输出级的输入电阻又必须大1．运放输出级的基本电路静态(vi＞0)时，T１、T２管均截止，vO＝0乙类放大：导通角为θ=π甲类放大：导通角为θ=2π甲乙类放大：导通角介于π和2π之间正半周(vi＞0)时，T１管导通，