模拟电路ppt课件.ppt

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1、第四章集成运算放大电路模拟电子技术基础1第四章集成运算放大器§4.1概述§4.2集成运放中的电流源电路§4.3集成运放电路简介§4.4集成运放的性能指标及低频等效电路§4.5集成运放的种类及选择§4.6集成运放的使用2集成电路:将整个电路的各个元件做在同一个半导体基片上。集成电路的优点：工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。集成电路的分类：模拟集成电路、数字集成电路；小、中、大、超大规模集成电路；§4.1概述3集成电路内部结构的特点：1.电路元件制作在一个芯片上，元件参数偏差方向一致，温度均一性好。2.电阻元件由硅半导

2、体构成，范围在几十到20千欧，精度低。高阻值电阻用三极管有源元件代替或外接。3.几十pF以下的小电容用PN结的结电容构成、大电容要外接。4.二极管一般用三极管的发射结构成。5.集成制造工艺器件性能差异较大，常采用复合形式。4输入级中间级输出级UEE+UCCu+uou–反相输入端同相输入端T3T4T5T1T2IS原理框图：5输入级中间级输出级+UCCUEEu+uou–反相输入端同相输入端T3T4T5T1T2IS对输入级的要求：尽量减小零点漂移,尽量提高KCMR,输入阻抗ri尽可能大。与uo反相与uo同相6输入级中间级输出级UEE+

3、UCCu+uou–反相输入端同相输入端T3T4T5T1T2IS对中间级的要求：足够大的电压放大倍数。7输入级中间级输出级UEE+UCCu+uou–反相输入端同相输入端T3T4T5T1T2IS对输出级的要求：主要提高带负载能力，给出足够的输出电流io。即输出阻抗ro小。8（1）采用四级以上的多级放大器，输入级和第二级一般采用差动放大器。（2）输入级常采用复合三极管或场效应管，以减小输入电流，增加输入电阻。（3）输出级采用互补对称式射极跟随器，以进行功率放大，提高带负载的能力。集成运放的结构：9ri大:几十k几百k运放的特点：

4、KCMR很大ro小：几十几百Ao很大:104107理想运放：riKCMRro0Ao运放符号：＋－u－u+uo－＋＋u－u+uoA010uiuo+UOM-UOMAo越大，运放的线性范围越小，必须在输出与输入之间加负反馈才能使其工作于线性区。uiuo_++A0集成运放的电压传输特性11§4.2电流源电路集成运放的各级都应具有合适的静态工作点，即要有一定的偏置电流。这些电流是通过晶体管和场效应管构成的电流源电路提供的。一、镜像电流源4.2.1基本电流源电路T0T1+VCCRT0和T1特性完全相同12T0T1+

5、VCCRIRIC1IC02IBIB1IB0则：IC0和IC1成镜像关系基准电流IR：β>>2时：这是一个相对稳定的值。13镜像电流源具有一定的温度补偿作用：TIC1IRUBIBIC1IC0UR优点：电路简单，应用广泛缺点：IC1较大使得IR增大，R上的功耗也会增大；IC1较小使得IR减小，则需要大的电阻R。14T0T1+VCCRRe0Re1二、比例电流源IRIC1IC0IB0+IB1IB1IB0IE0IE1当β>>2时，IC0=IE0=IR,IC1=IE1。则：基准电流IR：15T0T1+VCCRRe三、微电流源IRIC1IC0

6、IB1IB0IB0+IB1IE1特点：可以采用阻值较小的R，而获得较小的输出电流IC1。例：P177可用图解法或累试法求解16T0T1+VCCRRe2T24.2.2改进型电流源电路一、加射极输出器的电流源IRIC1IC0IB2IB1IB0IE2特点：利用T2管的电流放大作用，减小了基极电流IB0和IB1对基准电流IR的分流。整理得：17二、威尔逊电流源T0T1T2+VCCRBIR2IBIC0IB2IC2IE2IC特点：IC2高度稳定则即使在β很小时，也可认为IC2近似等于IR。184.2.3多路电流源电路T0T1+VCCRRe0

7、Re1T2Re2T3Re3IE3IRIC1IC0IE0IE2IE1IC2IC3特点：利用一个基准电源可以获得多个不同的输出电流。即：P179例4.2.1194.2.4以电流源为有源负载的放大电路T2T3+VCCIRIC1IC2T1RbRLR++--uiuo+-uo+-uiRbrbe1rce1rce2RLibβib一、有源负载共射放大电路以有源器件替代集电极电阻RC,在交流通路中可以得到很大的等效阻值，进而提高电压放大倍数。20二、有源负载差分放大电路T3T4+VCCT1T2+-ui+-uoIiC3RL-VEEiC1iC2iC4i

8、O静态时：IC1=IC2=I/2若β3>>2,则IC3=IC1，IC4=IC3;所以io=IC4-IC2=0输入差模信号时：ΔiC1=-ΔiC2,而ΔiC3=ΔiC1；由镜像关系：ΔiC3=ΔiC4；所以：Δio=ΔiC4-ΔiC2=ΔiC1–(-ΔiC1)=2