恒流源差动放大电路课件.ppt

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1、第5章集成运算放大器目录5.1恒流源电路5.1.1晶体管恒流源5.1.2镜像电流源5.1.3有缘负载放大器5.2差动放大电路5.3.1运算放大器组成5.3.2互补对称功放电路5.3.3复合管5.3集成运算放大器简介5.3.4简单运算放大器第5章集成运算放大器5.4集成运算放大器的类型和型号命名方法5.4.1集成运算放大器的类型5.4.2集成运算放大器的型号命名方法5.5集成运算放大器的主要性能参数5.6.1理想运算放大器的主要技术指标5.6.2理想运算放大器在线性时的特性5.6.3理想运算放大器在非线性时的特性5.6理

2、想运算放大器第5章集成运算放大器本章重点:1.集成运算放大器的组成5.理想运算放大器的特性2.差动放大器的工作原理3.恒流源电路的工作原理4.集成运算放大器的类型及参数第5章集成运算放大器本章难点:差动放大器的各种电路形式和工作参数的分析本章主要介绍集成运算放大器的基本知识，首先介绍集成运算放大器的基本电路，集成运算放大器的基本组成，在此基础上介绍简单的集成运算放大器电路，以及集成运算放大器的分类，运算放大器的主要参数，最后提出理想运算放大器的概念和特点。第5章集成运算放大器5.1恒流源电路恒流源电路为放大电路提供稳定

3、的偏置电流，同时能作为放大电路的负载。本节主要介绍常用的恒流源电路。第5章集成运算放大器5.1恒流源电路5.1.1晶体管恒流源图5-1恒流源电路第5章集成运算放大器5.1恒流源电路5.1.1晶体管恒流源该电路为具有分压式电压负反馈偏置的共射极电路，三极管处于放大状态，通过三极管输出曲线可知，三极管工作在放大区，其输出曲线近似平行于横轴，即Ib恒定时，Ic近似不变，其集射间的动态电阻rce很大。因此该电路可以作为输出恒定电流的电流源来使用，用如图5-1(b)中的符号所示。如图5-1(c)所示为二极管温度补偿恒流源电路。二

4、极管D与三极管的发射结有相同的温度系数，当温度发生变化时，VD等比同步补偿VBE的变化，使Io更加稳定。第5章集成运算放大器5.1恒流源电路5.1.2镜像电流源图5-2所示电路为镜像电流源电路。镜像电流源中用三极管代替二极管来实现温度补偿，因为在集成电路中，各元件同处一个硅片中，距离很近，因此对称性较好。镜像电流源由于UBE1=UBE2，因此可以认为IB1=IB2，IC1=IC2，图中IREF称为基准电流。当满足条件时（5-1）图5-2镜像电流源电路第5章集成运算放大器图5-3所示电路为比例电流源电路。图中UBE1+I

5、REFR1=UBE2+IoR2因为T1、T2对称，可认为UBE1=UBE2则（5-2）两个三极管的集电极电流之比近似与其发射极电阻成反比，故该电流源称为比例电流源。5.1恒流源电路5.1.2镜像电流源图5-3比例电流源电路第5章集成运算放大器图5-4所示电路为微电流源电路。图中UBE1=UBE2+IoRe（5-3）由于UBE1与UBE2很小，因此用很小的电阻Re就可得到微小的工作电流Io。5.1恒流源电路5.1.2镜像电流源图5-4微电流源电路第5章集成运算放大器5.1恒流源电路5.1.3有源负载放大器有源负载放大器是

6、指在集成运算反照中用恒流源代替负载电阻组成有源负载从而形成的放大器。图5-5所示为有源负载单管共射放大电路。图中T3是放大管，T2是有源负载，T2与T1组成镜像电流源，作为T3的偏置电路。由于Ic2=I保持恒定，T2的集电极电阻rce2很大，因此该放大器可取得较高的电压增益。图5-5有源负载共射放大器第5章集成运算放大器5.2差动放大电路差动放大电路又称差分放大电路，它的输出电压与两个输入电压之差成正比。它能较好地克服直接耦合放大器的零点漂移问题，是集成运算放大器的基本组成单元。1.基本差动放大电路的组成及静态分析如图

7、5-6所示为基本差动放大电路。它采用双电源供电，由两个电路参数和三极管特性完全对称的共射电路组合而成。当ui1=ui2=0时，由于电路完全对称，UBE1=UBE2（5-4）Uc1=Uc2=VCC-IcRc，Uo=Uc1-Uc2=0可见，静态时，两管集电极之间的输出电压为零。图5-6基本差动放大电路第5章集成运算放大器5.2差动放大电路2.差模信号和共模信号当差动放大电路两个输入端加上大小相等而极性相反的输入信号，即ui1=-ui2，这时的输入方式称为差模输入方式，而uid=ui1-ui2=2ui1则称为差模输入信号。当

8、差动放大电路两个输入端加上大小相等而极性相同的输入信号，即ui1=ui2，这时的输入方式称为共模输入信号，而uic=ui1=ui2则称为共模输入信号。【例5-1】已知差动放大器的输入信号为ui1=0.98V，ui2=0.94V，试求其差模输入电压和共模输入电压。解：差模输入电压：uid=ui1-ui2=0.04V共模输入电压：ui