第3章第4讲（差动放大电路）ppt课件.ppt

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1、5.1概述5.2差动式放大电路5.3电流源电路5.4集成运算放大器集成运算放大器(差动放大器）集成电路(Integratedcircuit缩写为IC)是应用半导体制造工艺把晶体管、场效应管、电阻、小容量电容等许多元器件以及它们之间的连线都做在同一硅片上，然后封装在管壳里。这样制成的具有特定功能的电子电路称为集成电路。特点：体积小、重量轻、性能好、功耗低、可靠性高。5.1.1集成电路简介5.1概述集成电路按功能可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。模拟集成电路按其特点分为集成运算放大器、集成稳压器、集成功率放大器等。5.1.2集成电路分类由于制造工艺方面的原因，模拟

2、集成电路具有下面一些特点：1采用直接耦合方式。2采用差动放大电路。3用恒流源代替大阻值的电阻。4采用复合管的接法以改进单管的性能。5集成电路中的元件性能一致，特别适宜于制作对称结构的电路。5.1.3模拟集成电路的结构特点集成运算放大器是一种高放大倍数的直接耦合多级放大器。直接耦合方式的放大电路存在着温漂问题，在多级放大器中，第一级的温漂影响尤其严重，因此必须采取措施有效地抑制温漂。输入级大多采用差动式放大电路(DifferentialAmplifier)5.2差动式放大电路5.2.1基本差动放大电路组成：由两个相同的共射单管放大电路组成。输入：从两个管子基极，称为双

3、端输入方式。输出：从两个管子集电极之间取出，ΔUO=UC1－UC2，称为双端输出方式。1.工作原理UC1+图5.1基本差动放大电路+Rs1+VCCΔUI1Rs2Rb1Rc1Rc2Rb2UC2ΔUI2ΔUO++___T1T2-UC1+图5.1基本差动放大电路+Rs1+VCCΔUI1Rs2Rb1Rc1Rc2Rb2UC2ΔUI2ΔUO++___T1T2-条件：T1和T2特性完全一致，Rs1=Rs2，Rb1=Rb2，Rc1=Rc2，即两边电路是完全对称的。ΔUI1=ΔUI2=0，两管集电极静态值UC1=UC2，输出电压ΔUO=0。UC1+图5.1基本差动放大电路+Rs1+V

4、CCΔUI1Rs2Rb1Rc1Rc2Rb2UC2ΔUI2ΔUO++___T1T2-(1)静态分析当T(℃)↑UC1下降了ΔUC1，UC2下降了ΔUC2。由于电路对称，ΔUC1=ΔUC2Ic1↑Ic2↑输入大小相等，极性相同的信号，即ΔUI1=ΔUI2共模信号：ΔUIC=ΔUI1=ΔUI2所以ΔUO=(UC1－ΔUC1)－(UC2－ΔUC2)=0，即输出电压没有温漂UC1+图5.1基本差动放大电路+Rs1+VCCΔUI1Rs2Rb1Rc1Rc2Rb2UC2ΔUI2ΔUO++___T1T2-(2)动态分析（共模输入）UC1和UC2的变化相同，因此输出电压ΔUOC=0

5、。共模电压放大倍数(Common-modeGain)：当输入共模信号时，共模输出电压ΔUOC与输入电压ΔUIC之比。UC1+图5.1基本差动放大电路+Rs1+VCCΔUI1Rs2Rb1Rc1Rc2Rb2UC2ΔUI2ΔUO++___T1T2-电路在理想对称情况下，双端输出时，Auc=0。可抑制共模信号。用Auc表示。UC1+图5.1基本差动放大电路+Rs1+VCCΔUI1Rs2Rb1Rc1Rc2Rb2UC2ΔUI2ΔUO++___T1T2-差动放大电路要放大信号时，输入信号ΔUI应加在B1、B2两个输入端上，如图所示。ΔUI=ΔUI1–ΔUI2++VCC+ΔUO_R

6、b1Rc1ΔUIΔUI1Rs1Rs2Rc2Rb2B1B2ΔUI2++_+_T1T25.2差模输入差动放大电路(3)动态分析（差模输入）在两边电路完全对称的条件下，输入信号ΔUI相当于在两边电路的输入端均分，因此ΔUIΔUI++VCC+ΔUO_Rb1Rc1ΔUIRs1Rs2Rc2Rb2B1B2++_+_T1T25.2差模输入差动放大电路ΔUI1=ΔUI/2，ΔUI2=－ΔUI/2。/2/2T1和T2的输入电压ΔUI1和ΔUI2大小相等，极性相反,此时的输入信号ΔUI称为差模信号(Difference-modeSignal)，记为ΔUId：ΔUId=ΔUI1–ΔUI2Δ

7、UI1ΔUI2++VCC+ΔUO_Rb1Rc1ΔUIRs1Rs2Rc2Rb2B1B2++_+_T1T25.2差模输入差动放大电路在差模信号作用下，两管的电流和集电极电位变化相反。当ΔUI为正时，ΔUI1>0，ΔUC1<0++VCC+ΔUO_Rb1Rc1ΔUIΔUI1Rs1Rs2Rc2Rb2B1B2ΔUI2++_+_T1T25.2差模输入差动放大电路ΔUI2=－ΔUI/2，ΔUI2<0，ΔUC2>0在两边电路完全对称的条件下，ΔUC1=-ΔUC2++VCC+ΔUO_Rb1Rc1ΔUIΔUI1Rs1Rs2Rc2Rb2B1B2ΔUI2++_+_T1T25.2差模输入差