第三章 集成电路运算放大电路ppt课件.ppt

《第三章 集成电路运算放大电路ppt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、第三章集成电路运算放大电路3.1差分放大电路3.2集成运算放大电路简介3.3集成运算放大器的基本运算电路3.4运算放大器电路中的负反馈3.5集成运算放大器的应用3.1差分放大电路3.1.1直接耦合放大电路直接耦合放大电路的前后级之间没有耦合电容如图3-１所示为两级直接耦合放大电路，两级之间直接用导线联接。在放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号时，必须采用直接耦合方式。在集成电路中，为了避免制造大容量电容的困难，也采用直接耦合方式。下一页返回3.1差分放大电路直接耦合放大电路的放大原理及其分析方法与阻容耦合放大电路完全一样。

2、因为没有耦合电容，所以直接耦合放大电路在低频段电压的放大倍数不会因信号频率的下降而降低。在高频段，晶体管的结电容以及电路中的分布电容等对信号电流的分流作用与阻容耦合放大电路一样不能忽略，所以随着信号频率的增高，电压放大倍数也会降低。直接耦合放大电路的幅频特性曲线如图3—2所示。直接耦合似乎很简单，其实它所带来的问题远比阻容耦合严重。其中主要有两个问题需要解决：一个是前、后级的静态工作点互相影响的问题；另一个是所谓零点漂移的问题。下一页上一页返回3.1差分放大电路1．前级与后级静态工作点的相互影响由图3-1可见，前级的集电极电位

3、恒等于后级的基极电位，而且前级的集电极电阻Rc：同时又是后级的偏流电阻，前、后级的静态工作点就互相影响，互相牵制。因此，在直接耦合放大电路中必须采取一定的措施，以保证既能有效地传递信号，又能使每一级有合适的静态工作点。常用的办法之一是提高后级的发射极电位。下一页上一页返回3.1差分放大电路2．零点漂移一个理想的直接耦合放大电路，当输入信号为零时，其输出电压应保持不变(不一定是零)。但实际上，把一个多级直接耦合放大电路的输入端短接(ui＝o)，测其输出端电压时，却如图3-3中记录仪所显示的那样，它并不保持恒值，而在缓慢地、无规则

4、地变化着。这种现象就称为零点漂移，简称零漂。下一页上一页返回3.1差分放大电路3.1.2差分放大电路1、差分放大电路的结构基本差分放大电路的结构如图3—4所示，它由完全相同的两个共发射极单管放大电路组成。要求两个晶体管特性一致，两侧电路参数对称。电路有两个输入端和两个输出端。下一页上一页返回3.1差分放大电路2、抑制零点漂移的原理在静态时，ui1=ui2=0，即在图3-４中将两个输入端短路,此时由负电源UEE通过电阻RE和两管发射极提供两管的基极电流。由于电路的对称性，两管的集电极电流相等，集电极电位也相等,即：IC1=IC2

5、,UC1=UC2,故输出电压u0=UC1-UC2=0。当温度发生变化时，例如当温度升高时，两管的集电极电流都会增大，集电极电位都会下降。由于电路是对称的，所以两管的变化量相等。下一页上一页返回3.1差分放大电路虽然每个管子都产生了零点漂移，但是，由于两管集电极电位的变化是互相抵消的，所以输出电压依然为零。可见零点漂移完全被抑制了。对称差分放大电路对两管所产生的同向漂移(不管是什么原因引起的)都具有抑制作用，这是它的突出优点。下一页上一页返回3.1差分放大电路3、信号输入（1）共模输入。两个输入信号电压ui1和ui2的大小相等、

6、极性相同，对共模信号没有放大能力。（2）差模输入。若两个输入信号电压ui1和ui2的大小相等、极性相反，对差模信号有放大能力。（3）比较输入。两个输入信号电压的大小和相对极性是任意的，既非共模，又非差模。下一页上一页返回3.1差分放大电路4、共模抑制比下一页上一页返回3.1差分放大电路5、差分式放大电路的连接方式（1）单端输入（2）单端输出①　单端输出时的差模电压放大倍数Ad②　单端输出时的共模电压放大倍数Ac下一页上一页返回3.1差分放大电路③　单端输出时的共模抑制比④　单端输出时差动放大电路的输出电阻上一页返回3.2集成运

7、算放大电路简介集成运放具有可靠性高、使用方便、放大性能好(如极高的放大倍数、较宽的通频带、很低的零漂等)等特点。随着技术指标的不断提高和价格日益降低，作为一种通用的高性能放大器，目前已广泛应用在自动控制、精密测量、通信、信号运算、信号处理、波形产生及电源等电子技术应用的各个领域。图3—5是半导体硅片集成电路放大了的削面结构示意图。它把小硅片电路及其引线封装在金属或塑料外壳内，只露出外引线。下一页返回3.2集成运算放大电路简介3.2.1集成运算放大器的特点：(1)在集成电路工艺中难于制造电感元件。(2)运算放大器的输入级都采用差

8、动放大电路，它要求两管的性能应该相同。(3)在集成电路中，比较合适的阻值大致为10Ω一30kΩ。(4)集成电路中的二极管都采用晶体管构成，把发射极、基极、集电极三者适当组配使用。下一页上一页返回3.2集成运算放大电路简介3.2.2集成运放的种类(1)通用型。(2)低功耗型。(