模拟电子技术基础第六讲集成运放课件.ppt

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1、基本要求:1理解镜像电流源、微电流源的工作原理、特点和主要用途2重点掌握差分放大电路的工作原理和各项指标的计算3了解集成运放的基本组成和工作原理重点：差分放大电路电流源电路6集成运算放大电路8/6/202116.1多级放大电路及其耦合方式耦合方式－－－多级放大电路中各级之间及放大电路和信号源、负载之间的连接方式。6.1.1直接耦合前后级直接连接特点:各级Q点互相影响,且Q计算复杂零漂（主要是温漂）严重，前级微小漂移被后级逐级放大低频特性好便于集成8/6/202126.1.2阻容耦合前后级通过电容连接特点:各级Q点互不影响（各级Q可独立计算）零漂小低频特性差

2、不便于集成8/6/202136.1.3变压器耦合前后级通过变压器连接特点:各级Q点互不影响零漂小低频特性差不能集成可进行阻抗变换8/6/202146.2.1概述1)直接耦合放大电路可以放大直流信号2)直接耦合放大电路的零点漂移零漂：主要原因：温漂指标：#为什么一般的集成运算放大器都要采用直接耦合方式？电源电压波动或温度变化引起，也称温漂。输入短路时，输出仍有缓慢变化的电压产生。温度每升高1度时，输出漂移电压按电压增益折算到输入端的等效输入漂移电压值。6.2差分式放大电路8/6/20215例如若第一级漂了100uV，则输出漂移1V。若第二级也漂了100uV，

3、则输出漂移10mV。假设第一级是关键3)减小零漂的措施用非线性元件进行温度补偿调制解调方式。如“斩波稳零放大器”采用差分式放大电路漂了100uV漂移10mV+100uV漂移1V+10mV漂移1V+10mV8/6/20216差分式放大电路的一般结构：共模输入电流共模输入电流T1T2差模输入电流电路特点：1）T1、T2特性相同(BJT、FET)；2）两个输入端，两个输出端；3）元件参数对称。共模抑制比差模信号共模信号差模电压增益共模电压增益总输出电压若用差模、共模信号表示两个输入信号8/6/202171.基本电路组成：a.T1、T2特性完全相同；b.Rc1=R

4、c2=Rc。6.2.2射极偏置差分放大电路8/6/202182.静态分析vi1=vi2=0输入为0，输出也为0。vo1=vo2vo=vo1-vo2=0改错8/6/202193.动态分析（1）若输入差模信号，大小相等，相位相反。大小相等，信号被放大。相位相反，8/6/202110（2）若输入共模信号，大小相等，相位相同。大小相等，双端输出时，相位相同，8/6/202111（3）一般输入信号为vid与vic的叠加温度变化和电源电压波动，都将使集电极电流变化,且变化趋势相同，从而使VO=VCQ1-VCQ2≡0，因而消除了零点漂移。差分式放大电路对共模信号有很强抑

5、制作用。其效果相当于在两个输入端加入了共模信号。实际上，两管不可能完全对称，因此零点漂移不可能完全消除，只能被抑制到很小。在双端输出时，即，双端输出差放只放大差模信号，而抑制了共模信号。输入输出8/6/2021126.2.3交流性能指标分析（1）差模电压增益（2）共模电压增益（3）共模抑制比（4）频率响应8/6/202113c2c1eb2b1＋vo1－－vo2＋ro②接入负载时:在电路完全对称时，双入双出的增益与单管的相同。以双倍元器件换取抑制零漂的能力1、双入、双出①空载时:io=0ic1=-ic2c2c1eb2b1＋vo1－－vo2＋交流通路P（

6、1）差模电压增益8/6/202114双入、单出②接入负载时①空载时c2c1eb2b1＋vo1－－vo2＋c2c1eb2b1＋vo1－－vo2＋8/6/202115单端输入(发射结电阻)单端输入信号vid相当于平均分配在T1、T2上。即等效于vi1=(1/2)vid，vi2=-(1/2)vid，等同于双端输入。∴Re所在支路几乎不分流，e端等效为对地开路。P8/6/202116∴单端输入等同于双端输入。具体为：单入双出＝双入双出，单入单出＝双入单出。差模电压放大倍数的计算与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关。指标计算与双端输入相同。8/

7、6/202117（2）共模电压增益共模交流通路:P8/6/202118共模电压放大倍数与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关双端输出共模信号的输入使两管集电极电压有相同的变化。所以共模增益单端输出抑制零漂能力增强8/6/202119（3）共模抑制比双端输出，理想情况单端输出抑制零漂能力越强单端输出时的总输出电压8/6/202120（4）频率响应高频响应与共射电路相同，低频可放大直流信号。8/6/202121几种方式指标比较(1)输出方式双出单出双出单出双端输入单端输入8/6/202122几种方式指标比较(2)输出方式双出单出不论是单端输入

8、还是双端输入，差模输入电阻Rid是基本放大电路的两倍。8/6/20