浙江大学---模电--课件2-3复习进程.ppt

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1、浙江大学---模电--课件2-3一、集成运放的典型结构输入级：差分放大电路中间级：CE（CS）电路低温漂、高共模抑制比、高输入电阻输出级：互补对称式射极跟随器结构高电压增益低输出电阻、较强带负载能力偏置电路：恒流源电路静态工作点合适、稳定，功耗低二、集成运放的主要特点同一硅片相同工艺芯片面积小功耗很低无法制造大容量电容采用直接耦合方式元件参数具有良好的一致性和同向偏差采用结构对称为特征的电路工作电流极小(如几~几十微安)采用微电流源作为偏置及有源负载电路符号低频小信号模型Rid→∞Rod→

2、0Aod→∞理想运放2.3.2集成运放中的电流源偏置电路一、基本镜像电流源T1和T2参数和特性完全相同，T1管的VCE=VBE=0.7V，保证不进入饱和区。所以有：使IC1和IL呈镜像关系—镜像电流源当该电路具有一定的温度补偿作用RREF压降增加二、跟随型镜像电流源由电阻RREF确定参考电流IREF；两只特性完全相同的晶体管T1、T2组成镜像电流源；T３管作为射极跟随器，减小输出电流与参考电流的误差；Re3用来增大T３管的工作电流，提高T３管的电流放大系数；温度补偿作用。三、多路电流源当参考

3、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。T10、T11微电流源T5、T6、T7三管电流源T8、T9镜像电流源输入级中间级输出级2.3.3差分放大电路差分放大器为克服直接耦合放大器的零点漂移而推出。是集成运算放大器中十分重要的一级放大器。一、基本电路形式和工作原理由参数对称的元件组成对称电路；T1、T2管构成共射极放大电路；恒流源电路；两组直流电源；两个输入端；两个输出端。从结构可以看出，该电路有：两种输入方式双端输入两输入端同时对地输入信号。单端输入：一端接

4、地，另一端输入信号。两种输出方式双端输出：输出信号取自两个集电极。单端输出：输出信号取自一个集电极对地信号。这一结构的指导思想是能有效地解决温度漂移（零点漂移问题）IC1Q＝IC2Q＝IE=I0/2VO1Q＝VO2Q＝VCC－ICQRcVOQ＝VO1Q－VO2Q＝0VE＝－VBE＝－0.7V直流分析由于电路结构对称，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。若恒流源换成电阻？差模成分反映被测信号的变化，需要进一步放大

5、。共模成分反映测量的初始条件或外界干扰，需要加以抑制。被测信号的输入方式单端输入方式、双端输入方式差分放大电路的工作原理差模信号两个输入信号之差共模信号两个输入信号平均值输入信号只考虑差模信号的输入；差分放大电路的输入端加上两个幅度相同、极性相反的信号。对差模信号进行放大、对共模信号进行抑制。差分放大电路的输入差分放大电路的输出差模输入方式共模输入方式只考虑共模信号的输入；差分放大电路的输入端加上两个幅度相同、极性相同的信号。差分电路特点【例2.3.1】已知差分放大电路：ΔvI1=5.01V

6、、ΔvI2=4.99V，Avd＝－80，Avc＝－0.01，求ΔvO解：二、差分放大电路动态性能指标的计算（A、Ri、Ro）差模电压放大倍数：输出电压的差模部分与输入电压的差模部分之比。差模输入时的交流通路差模输入电阻：差模输出电阻：共模参数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。常用分贝表示：共模抑制比：差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比的绝对值。理想的差分放大电路双端输出时KCMR→∞对T1和T2管影响相同的外界干扰信号,如电源电

7、压波动,环境温度变化等都可以认为是共模信号。单端输出时，只有增大Re电阻才能减小共模增益，从而增大共模抑制比。【例2.3.2】解：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。三、差分放大电路的输入输出方式差分放大电路有两个输入端和两个输出端。差分放大电路的输入输出方式：单端输入单端输出、单端输入双端输出、双端输入单端输出、双端输入双端输出。单端输入时：单端输出时：【例2.3.3】已知β=50，rbb′=300Ω，Rw在

8、中间位置，求：(1)ICQ；(2)Avd、Ri和Ro；解1：解2：解3：解4：(3)KCMR；(4)若ΔvI1=16mV，ΔvI2=10mV，求ΔvO1。【例2.3.4】已知1=2=3=50，rbb’=200Ω，rce=200kΩ，VBE=0.7V。（1）求静态工作点，计算rbe。（2）求差模电压增益。（3）求电流源电路输出电阻RO3列出两个回路方程联解后得（4）求共模电压增益（5）求共模抑制比（6）求差模输入电阻和输出电阻四、集成运放输入级的电路形式FET差分放大电路差模输入电阻很