第五章集成运算放大电路
电子技术基础课后习题答案五章
第五章集成运算放大器5-1 什么是直接耦合放大器?它试用于那些场合?与阻容耦合放大器相比有哪些优点?答:用来放大缓慢变化的信号或某个直流量的变化(统称为直流信号)的放大电路,称为直流放大器。
适用于放大缓慢变化的低频信号和交流信号,与阻容耦合放大器相比能够放大缓慢的低频信号,不紧能够放大直流信号,也可以放大交流信号。
5-2 直接耦合放大器有什么特殊问题?在电路上采取什么办法来解决?答:直接耦合放大器采用直接耦合方式,因而带来了前后级的静态工作点相互影响,相互牵制的特殊问题。
因此在电路的V2的射级上加接了R e2 ,抬高了V2管的射级电位,或者将R e2换成稳压二极管V Z ,采用NPN和PNP管组成的互补耦合电路。
5-3 解释:共模信号、差模信号、共模放大倍数、差模放大倍数、共模抑制比。
答:共模信号:在差分放大电路中,把大小相等,极性相同的输入信号称为共模信号;差模信号:在差分放大电路中,把大小相等,极性相反的输入信号称为差模信号;共模放大倍数:在差分放大电路中,共模放大倍数为双输出端的差值,为零,这样更好的抑制了零点漂移现象。
差模放大倍数:在差分放大电路中,差模放大倍数为双输出端的差值,放大倍数为A vd = -βvOvI = -βRcrbe,该电路多用一只三极管以换取对零点漂移的抑制共模抑制比:差模放大倍数与共模放大倍数的比值称为共模抑制比K CMR =AvdAvc当电路完全对称时A vc为零,则共模抑制比K CMR 无穷大。
5-4 集成运放由哪几部分组成?试分析其作用。
答:集成运放主要由以下部分组成输入级:由差分电路组成,应用该电路的目的是力求较低的“零飘”和较高的共模抑制比;中间级:高增益的电压放大电路组成;输出级:三极管射极输出器互补电路组成;偏置电路:为集成运放各级电路提供合适而稳定的静态工作点。
5-5 集成运放有哪些常用参数?解释这些参数的含义。
答:(1)开环差模电压放大倍数 A VO无反馈时集成运放的放大倍数。
集成运放电路习题答案
第五章集成运放电路习题答案(总13页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--集成运算放大器1.集成运算放大器的的特点(1)内部电路采用直接耦合,没有电感和电容,需要时可外接。
(2)用于差动放大电路的对管在同一芯片上制成,对称性好,温度漂移小。
(3)大电阻用晶体管恒流源代替,动态电阻大,静态压降小。
(4)二极管由晶体管构成,把发射极、基极、集电极三者适当组配使用。
2.集成运算放大器的组成(1)输入级:是双端输入、单端输出的差动放大电路,两个输入端分别为同相输入端和反相输入端,作用是减小零点漂移、提高输入电阻。
(2)中间级:是带有源负载的共发射极放大电路,作用是进行电压放大。
(3)输出级:是互补对称射极输出电路,作用是为了提高电路的带负载能力。
(4)偏置电路:由各种恒流源电路构成,作用是决定各级的静态工作点。
3.集成运放的理想模型集成运放的主要参数有:差模开环电压放大倍数A do ,共模开环电压放大倍数A co ,共模抑制比K CMR ,差模输入电阻r id ,输入失调电压U io ,失调电压温度系数 ΔU io /ΔT ,转换速率S R 等。
在分析计算集成运放的应用电路时,通常将运放的各项参数都理想化。
集成运放的理想参数主要有:(1)开环电压放大倍数∞=do A (2)差模输入电阻∞=id r (3)输出电阻0o =r(4)共模抑制比∞=CMR K理想运放的符号以及运放的电压传输特性)(do i do o -+-==u u A u A u 如图所示。
u ou -u +(a )理想运放的符号 (b )运放的电压传输特性图 理想运放的符号和电压传输特性4.运放工作在线性区的分析依据引入深度负反馈时运放工作在线性区。
工作在线性区的理想运放的分析依据为: (1)两个输入端的输入电流为零,即0==-+i i ,称为“虚断”。
(2)两个输入端的电位相等,即-+=u u ,称为“虚短”。
5-集成运算放大电路解析
愈小愈好
七、共模输入电压范围 UICM 运放所能承受的共模输入电压最大值。超出此值
运放的共模抑制性能下降,甚至造成器件损坏。
集成运算放大电路
§5.5 理想运算放大器
§5.5.1 理想运放的技术指标
开环差模电压增益 Aod = ∞; 差模输入电阻 rid = ∞; 输出电阻 ro = 0; 共模抑制比 KCMR = ∞; UIO = 0、IIO = 0; 输入偏置电流 IIB = 0; fH = ∞ 等等。
集成运算放大电路
§5.5.2 理想运放工作在线性区时的特点
uo
i-
u- -
Aod
uo
u+
+UOPP
i+
集成运放的电压和电流
+UOPP
ui
O
-UOPP
线性放大区
非线性区 电压传输特性
集成运算放大电路
uo = Aod(u+– u– )
1、 差模输入电压约等于零
即 u+= u– ,称“虚短”
2、 输入电流约等于零
电 压
Rb1 RC1
R1
VT1
1 2
u Id
1 2
u
Id
uo
RC2
VT2
+VC
C
Rb2
R2
电路结构对称,输出端的零点漂移将互相抵消
集成运算放大电路
2、电压放大倍数
假设每一边单管放大电路的电压放大倍数为Au1, 则VT1和VT2 的集电极输出电压的变化量分别为:
1
u A u
C1
2 u1
Id
u 1 A u
集成运算放大电路
OP07介绍:
OP07运算放大器的输入失调电压低,输入偏置 电流小,开环增益高。这些特性使这种运算放大器 非常适合用于高增益仪器系统。此外,OP07的失调 和增益具有极好时间稳定性和温度稳定性。
讲义第5章集成运算放大电路
第5章集成运算放大电路(上一章介绍的用三极管、场效应管等组成的放大电路称为分立元件电子电路。
)集成电路:如果在一块微小的半导体基片上,将用晶体管(或场效应管)组成的实现特定功能的电子电路制造出来,这样的电子电路称为集成电路。
(集成电路是一个不可分割的整体,具有其自身的参数及技术指标。
模拟集成电路种类较多,本章主要介绍集成运算放大电路。
)本章要求:(1)了解集成运放的基本组成及主要参数的意义。
(2)理解运算放大器的电压传输特性,理解理想运算放大器并掌握其基本分析方法。
(3)理解用集成运放组成的比例、加减、微分和积分运算电路的工作原理。
(4)理解电压比较器的工作原理和应用。
5.1集成运算放大器简介5.1.1集成运算放大器芯片集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。
是发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电路。
集成运算放大器简称运放,是一种多端集成电路。
集成运放是一种价格低廉、用途广泛的电子器件。
早期,运放主要用来完成模拟信号的求和、微分和积分等运算,故称为运算放大器。
现在,运放的应用已远远超过运算的范围。
它在通信、控制和测量等设备中得到广泛应用。
1、集成电路的概念(1)集成电路:禾U用半导体的制造工艺,把晶体管、电阻、电容及电路连线等做在一个半导体基片上,形成不可分割的固体块。
集成电路优点:工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。
(2)集成电路分类:模拟、数字集成电路;单极型、双极型集成电路,小、中、大、超大规模集成电路。
①模拟集成电路:以电压或电流为变量,对模拟量进行放大、转换、调制的集成电路。
(可分为线性集成电路和非线性集成电路。
)②线性集成电路:输入信号和输出信号的变化成线性关系的电路,如集成运算放大器。
③非线性集成电路:输入信号和输出信号的变化成非线性关系的电路,如集成稳压器。
(3)线性集成电路的特点①电路一般采用直接耦合的电路结构,而不采用阻容耦合结构。
②输入级采用差动放大电路,目的是克服直接耦合电路的零漂。
电子技术基础第五章集成运算放大器
2.差模交流信号分析 :
2.差模交流信号分析 : 画出对差模交流信号的交流通路
理想的直流电压源短路 关键是此处对Ree的处理。 在以前画交流通路时,线性电阻在交流通路中保留,阻值 为线性电阻的交流电阻,因为是线性的,所以交流电阻与 直流电阻相等。
A u c(单 u u o ic ) c 1 1 (b R rb )e 2 R c ()1 e R e2 -R R e ce
4 对任意信号的分析方法
ui1=uic+uid/2 ui2=uic-uid/2 uic = (ui1+ui2)/2 uid=ui1-ui2 uid1= -uid2= uid /2
差模信号和共模信号
• 差模信号:有用的信号,包含着信息,要进行 放大的。
• 共模信号:人为引入的一个信号,不是要放大 的,而是用来描述零漂的大小。直接描述、测 量零漂很麻烦,要先后测量两种不同的环境温 度下的静态工作点,求取它们的差值。从另外 一个角度:在同样的环境温度下,在输入端施 加共模信号,测量输出端的信号,求取共模放 大倍数。
2.1差模输入双端输出
某瞬间的真实方向
uid = uid1-uid2 uid1= -uid2
Ree上交流压降为0。 因此,画差模交流信号交流通路时,Ree可视为短路,
即两管的发射极直接接地。
由uc1= -uc2可知RL两端电位一端为正,一端为负,RL的中点应 是地电位,即每管对地的负载电阻为RL/2.
(5)不能制造电感,如需电感,也只能外接。
(6)一般无二极管,用三极管代替(B、C 极接在一起)。
集成运放的组成:输入级
集成运算放大电路
功耗
描述放大电路在工作过程 中消耗的能量,包括静态
电流、动态功耗等。
参数与性能指标的测试方法
01
02
03
输入阻抗测试
通过测量输入电压和电流 的比值来计算输入阻抗。
输出阻抗测试
通过测量输出电压和电流 的比值来计算输出阻抗。
开环增益测试
通过测量放大电路在不同 频率下的电压增益来计算 开环增益。
参数与性能指标的测试方法
描述放大电路对电源的需求和 功耗特性,包括电源电压、静 态电流等。
主要性能指标
线性度
描述放大电路输出信号与输 入信号之间的线性关系,包 括失真度、线性范围等。
精度
描述放大电路输出信号的 精度和稳定性,包括失调
电压、失调电流等。
带宽
描述放大电路在不同频率下 的响应速度和带宽范围,包 括通频带、增益带宽积等。
集成运算放大电路
目录
• 集成运算放大电路概述 • 集成运算放大电路的应用 • 集成运算放大电路的参数与性能指标 • 集成运算放大电路的设计与实现 • 集成运算放大电路的发展趋势与展望
集成运算放大电路概
01
述
定义与特点
定义
集成运算放大电路是一种将差分 输入的电压信号转换成单端输出 的电压信号,并实现电压放大的 集成电路。
特点
具有高放大倍数、高输入电阻、 低输出电阻、低失真度、低噪声 等优点,广泛应用于信号放大、 运算、滤波等领域。
工作原理
差分输入
集成运算放大器采用差分输入方式, 将两个输入端之间的电压差作为输入 信号。
放大与输出
反馈机制
集成运算放大器采用负反馈机制,通 过反馈网络将输出信号的一部分反馈 到输入端,以改善电路的性能。
第五章-集成运算放大器的线性应用全篇
ui1
R
ui2
R
-Δ ∞
R3 i3
+
+
uO1
-Δ ∞
+
u0
+
加/减运算电路
实现将若干个输入信号之和或之差按比例 放大的电路,称为加/减运算电路。
反相加法器
同相加法器
减法器
加减器
加法与减法运算电路(1)
i3
ui3
if Rf
➢反相加法器(Summing Amplifer)
R3
电路结 构特点
Rf引入深度负反馈 输入信号均加入反向端
(1
Rf R1
)ui
比例运算电路(5)
输入电阻
rif
ui I
ui 0
因为电路引入电压负反馈, 输出电阻 ro=0
if Rf
i1 R1 I- -Δ ∞
+
+
+
+
ui
R’
u0 -
-
ui R’
当Auf=1时,称为电压跟随器。
此电路是电压并联
Rf
负反馈,输入电阻大,
输出电阻小,在电路
-Δ ∞ +
+
u0 ui
_
uo1= ui1=-1V
+
ui1
+
R1
R2
R1
R1
_
+
ui2
+
RP uo2= ui2(1+R2/R1)=3V
R2
_
uo
+
+
R2
uo=
R2 R1
(uo2- uo1)
=(20/10)[3-(-1) ]
2012年模拟电子技术第五章-集成运算放大电路及其应用练习题(含答案)
第五章集成运算放大电路及其应用【教学要求】本章主要叙述了集成运放内部电路的组成及作用;讨论了电流源电路、差分放大器等单元电路;同时介绍了集成运放的理想化条件及它的三种基本电路和运算、集成运放的应用电路及其特点和集成运放的非线性应用;教学内容、要求和重点如表5.1。
表5.1 教学内容、要求和重点【例题分析与解答】【例题5-1】差动放大器如图5-1所示。
已知三极管的β1=β2=50,β3=80,r bb’=100Ω,U BE1=U BE2=0.7V,U BE3=-0.2V,V CC=12V。
当输入信号U i=0时,测得输出U o=0。
1:估算T1、T2管的工作电流I c1、I c2和电阻R e的大小。
2:当U i=10mV时,估算输出U o的值图5-1解:1:由电路可知,当U i =0时,要保证U o =0V ,则电阻R e3上压降应为12V ,,由此可求得3c I :mA R U U I e cc o c 11212)(33==--=,T 3管的设计电流3E I 为:33c E I I ≈,而T 2管集电极电阻R c2上的压降2C R U 可近似为:V U R I U EB e E R C 2.32.0313332=+⨯=+⋅≈。
于是T 1、T 2管的集电极电流1C I 、2C I 为:)(32.0102.32212mA R U I I C RR C C C ====。
射极电阻R e 上的电流e R I 为:)(64.021mA I I I C C R e =+=。
若设T 1管基极电位U B1=0V ,则U E1=-0.7V ,射极电阻R e 为:)(7.1764.0127.0)(1Ω=+-=--=K I U U R e R CC E e2:U i =10mA 时,U o 的大小:由于电路的结构为单入、单出型,故将T 3管构成的后级电路输入电阻R i2作为差放级的负载考虑,其电压放大倍数A u1为:)(2)//(12211be b i c u r R R R A +=β;其中: )(24.432.026)501(1001Ω=⨯++=K r be ,3332)1(e be i R r R β++=; 而3be r 为: )(2.2126)801(1003Ω=⨯++=K r be ;所以: )(2453)801(2.22Ω=⨯++=K R i电压放大倍数为: 8.45)24.41(2)245//10(501=+⨯⨯=u AT3管构成的后级放大电路的电压放大倍数2u A 为:9.33812.21280)1(333332-=⨯=⨯-=++-=e be c u R r R A ββ当输入U i =10mA 时,电路输出电压U o 为:)(8.110)9.3(8.4521V U A A U i u u o -=⨯-⨯=⋅⋅=【例5-2】图5-2给出了采用两级运放电路实现的差分比例运算电路。
第五章+集成运算放大器-自测题
第五章集成运算放大器自测题1. 集成运放是一种高增益的、_________的多级放大电路。
(a) 直接耦合 (b) 阻容耦合 (c) 变压器耦合2.集成运放最常见的问题是_________。
(a) 输入电阻小 (b) 输出电阻大 (c) 温漂3.通用型集成运放的输入级大多采用_________。
(a) 共射极放大电路 (b) 射极输出器 (c) 差分放大电路4.通用型集成运放的输出级大多采用_________。
(a) 共射极放大电路 (b) 互补推挽电路 (c) 差分放大电路5. 集成运放采用直接耦合的原因是_________。
(a) 便于设计 (b) 放大交流信号 (c) 不易制作大容量的电容6.直接耦合放大电路产生零点漂移的主要原因是_________。
(a) 电源电压的波动 (b) 晶体管参数受温度影响(c) 晶体管参数的分散性7. 差分放大电路能够_________。
(a) 提高输入电阻 (b) 降低输出电阻 (c) 克服温漂8. 典型的差分放大电路是利用_________来克服温漂。
(a) 电路的对称性 (b) 发射极公共电阻(c) 电路的对称性和发射极公共电阻的负反馈作用9. 差分放大电路的差模信号是两个输入信号的_________。
(a) 和 (b) 差 (c) 平均值10. 差分放大电路的共模信号是两个输入信号的_________。
(a) 和 (b) 差 (c) 平均值11.集成运放的输出级采用互补推挽电路是为了_________。
(a) 提高电压放大倍数 (b) 减小失真 (c) 提高带负载能力12.多级直接耦合放大器中,影响零点漂移最严重的一级是________。
(a) 输入级 (b) 中间级 (c) 增益最高的一级13.共摸抑制比K CMR越大,表明电路_________。
(a) 放大倍数越稳定 (b) 交流放大倍数越大 (c) 抑制零漂的能力越强14.差分放大电路由双端输出变为单端输出,则差模电压增益_________。
5模拟电子技术基础简明教程(第三版)杨素行_PPT课件_第五章
~+1 2 uId
~+1 2
uId
R
+ uo
VT1
VT2
Re
VEE
无负反馈。
图 5.2.8 长尾式差分放大电路
(2)静态分析
当 uId = 0 时,由于电路结构对称,故: IBQ1 = IBQ2 = IBQ,ICQ1 = ICQ2 = ICQ ,UBEQ1 = UBEQ2
= UBEQ,UCQ1 =UCQ2 = UCQ, 1= 2=
第五章 集成运算放大电路
5.1 集成放大电路的特点 5.2 集成运放的基本组成部分 5.3 集成运放的典型电路 5.4 集成运放的主要技术指标 5.5 理想运算放大器 5.6 各类集成运放的性能特点 5.7 集成运放使用中的几个具体问题
5.1 集成放大电路的特点
集成电路简称 IC (Integrated Circuit)
当 uId = 0,时
+ uId
UCQ1 = UCQ2
UO = 0
Rb1
Rc1 + uo
Rc2 Rb2
R1
~+1 2 uId
~+1 2
uId
R2
VT1
VT2
图 5.2.6 差分放大电路的基本形式
(2)电压放大倍数 VT1 和 VT2 基极输入电压大小相等,极性相反,— —称为差模输入电压(uId)。
由于 UBE1 = UBE2,VT1 与 VT2 参数基本相同,则
IB1 = IB2 = IB;IC1 = IC2 = IC
R IREF
2IB
IC2
VT1
IB1 +
UBE1
IC2 IB2
U+BE2 VT2
模拟电子技术基础第5章ppt课件
u-o 2
Rc T2 Rb
+ u i1
-
.
+
R
_
e
V
EE
u i2 -
6
3. 差模信号与共模信号
差模信号: uid=ui1ui2
1 共模信号: uic =2(ui1ui2)
+ V CC
Rc
Rc
差模电压增益: Aud
=
uod u id
Rb
共模电压增益:
A uc
=
uoc u ic
+ u i1
-
总输出电压:
第五章 集成运算放大器
5.1 差动放大电路 5.2 集成运算放大器中的单元电路 5.3 集成运放简介 5.4 集成运算放大器中的主要参数 5.5 特殊集成运算放大器
.
1
什么是集成运算放大器?
集成运算放大器——高增益的直接耦合的集成 的多级放大器。
集成电路的工艺特点:
(1)元器件具有良好的一致性和同向偏差,因而特别有利于实现 需要对称结构的电路。
u-i2
2
-
EE
IRe不变 UE不变 所以,Re对差模
信号相当于短路。
.
10
①求差模电压放大倍数:
因为ui1 =- ui2
Rc + uo - Rc
设ui1 ,ui2 uo1 ,uo2 。
电路对称│uo1│=│uo2│ +
Rb T1
+
u-o1 E
+
u-o2 T2 Rb
+
uo= uo1 – uo2=2 uo1
+ uo _
T1
T2
R
_
第五章 集成运算放大器的应用
端电压大于同相端电压,输出变为-UZ。此时同相端
的电压变为
U
R1
R1 R2
UZ
FU Z
uC FUZ
由于这时的输出电压uo
t1
要小于电容电压,所以 电容要通过电阻R放电,
-FUZ
如此的反复,输出电压
uo
在间来回变化,形成矩
UZ
形波。
-UZ
t2 t3
t
t
它的半个周期T/2可以通过三要素法进行计算:
当信号从同相端输入时,叫做同相比例运算电 路,从反相端输入时,叫做反相比例运算电路。
Rf if
ui
R1 .iN - ∞
ii R
+.
uo
+
可知Rf和R1构成负反馈网络,运放工作在线 性区。由虚断可知,i+=i-=0,所以ii=if,u+=0, 而由虚短,Ruf -=ifu+=0,因此
ui
R1 .iN - ∞
ic
ui R
R
uo
1 C
ic dt
1 RC
ui dt
式中,电阻与电容的乘积称作时间常数,用 τ表示,即τ=RC。
2.微分电路
由于微分和积分是相对应的运算,所以我们 将积分电路中的电阻和电容对换一个位置,便可 以得到微分电路。
R i1
ui
ic C
.- ∞
+
. uo
+
R
在这个电路中,同样存在
Rf R2
) )
u1
Rf R3
u2
当满足 R f / R3 R2 / R1 时
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ΔUId ΔIId
一般集成运放为几兆欧。
八、共模抑制比 KCMR
定义:
KCMR20lgA Aood c
多数集成运放在 80 dB 以上,高质量的可达 160 dB。
九、最大共模输入电压 UIcm
输入端所能承受的最大共模电压。
十、最大差模输入电压 UIdm
反相输入端与同相输入端之间能够承受的最大电压。
(3)不易制造大电阻。需大电阻时,往往使用有源负载(三极管)。
(4)不能制作几十pF以上的大电容。因此,集成放大器都采用直接耦合 方式。如需大电容,只有外接。不能制造电感,如需电感,也只能外接。
(5) 集成电路中的 NPN 、 PNP管的 值差别较大,通常 PNP 的 ≤ 10 。
5.2 集成运放的主要技术指标
一般运放为 几十 ~ 一百纳安;高质量的低于 1 nA。
五、输入失调电流温漂 IIO
定义:
IIO
dIIO dT
一般运放为 每度几纳安;高质量的每度几十皮安。
六、输入偏置电流 IIB
定义: 输出电压等于零时,两个输入端偏置电流的
平均值。 IIB1 2(IB1IB)2
七、差模输入电阻 rid
定义:
rid
一般运放:UIO 为 1 ~ 10 mV; 高质量运放:UIO 为 1 mV 以下。
三、输入失调电压温漂 UIO
定义:
UIOddUTIO
一般运放为 每度 10 ~ 20 V;
高质量运放低于每度 0.5 V 以下;
四、输入失调电流 IIO
定义: 当输出电压等于零时,两个输入端偏置电流之差,即II来自IB1IB2IC2Re
十一、 3 dB带宽 fH
表示 Aod 下降 3 dB 时的频率。一般集成运放 fH 只 有几赫至几千赫。
十二、 单位增益带宽 BWG
Aod 降至 0 dB 时的频率,此时开环差模电压放大倍 数等于 1 。
十三、 转换速率 SR
额定负载条件下,输入一个大幅度的阶跃信号时, 输出电压的最大变化率。单位为 V / s 。
集成运算放大器的符号
反相输入端
同相输入端
A
+
输出端
图 5.2.1 运算放大器的符号
一、开环差模电压增益 Aod
一般用对数表示,定义为
Aod2
0lg ΔUO ΔU- ΔU
单位:分贝 理想情况 Aod 为无穷大; 实际情况 Aod 为 100 ~ 140 dB。
二、输入失调电压 UIO
定义: 为了使输出电压为零,在输入端所需要加的 补偿电压。
(a)双列直插式
(b)圆壳式
(c)扁平式
图 4.1.1 集成电路的外形
什么是集成运算放大器?
集成运算放大器——高增益的直接耦合的集成 的多级放大器。 集成电路的工艺特点:
(1)元器件具有良好的一致性和同向偏差,因而特别有利于实现需要对 称结构的电路---差分放大电路。
(2)集成电路的芯片面积小,集成度高,所以功耗很小,在毫瓦以下。
第五章集成运算放大电路
第五章 集成运算放大电路
5.1 集成放大电路的特点 5.2 集成运放的基本组成部分 5.3 集成运放的典型电路 5.4 集成运放的主要技术指标 5.5 理想运算放大器 5.6 各类集成运放的性能特点 5.7 集成运放使用中的几个具体问题
本章重点和考点:
1、集成电路的组成及特点。 2、集成运放电路的理想性能指标、F007的应用 3、偏置电路--电流源电路的作用 4、差分放大电路的组态、分析与定性计算
在实际工作中,输入信号的变化率一般不要大于集 成运放的 SR 值。
其他技术指标还有:最大输出电压、静态功耗及输 出电阻等。
5.3 集成运放的基本组成部分
实质上是一个具有高放大倍数的多级直接耦合放大电路。
输入级
中间级
输出级
偏置电路
图 5.3.1 集成运算的基本组成
一、输入级 差分电路,大大减少温漂。 二、中间级 采用有源负载的共发射极电路,增益大。 三、输出级 互补对称 电路,带负载能力强 四、偏置电路 电流源电路,为各级提供合适的静态工作点。
5.3.1 偏置电路-恒流源电路
向各放大级提供合适的偏置电流,确定各级静态工作点。 优点:结构简
一、镜像电流源 (电流镜
基准电流
IRE FVCC R UB1E
Current
Mir+rVoCrC) R IREF 2IB
单,有温度补 偿作用
IC2
由于 UBE1 = UBE2,VT1 与 VT2 参数基本相同,则
5.1 集成放大电路的特点
集成电路简称 IC (Integrated Circuit)
集成电路按 其功能分
数字集成电路 模拟集成电路
模拟集成 电路类型
集成运算放大器;集成功率放大器; 集成高频放大器;集成中频放大器; 集成比较器;集成乘法器;集成稳压 器;集成数/模和模/数转换器等。
集成电路的外形
IB1 = IB2 = IB;IC1 = IC2 = IC
IC1 VT1
IB1 +
UBE1
IB2 + VT2 UBE2
IC 2IC 1IRE 2 F IBIRE 2 F IC2缺影至点响mA:大图级;1。.5受2.3.电电.2源流波最动低
所以
IC2
1
IREF 1
2
当满足 >> 2 时,则
IC 2IRE V FC C R U B1E
IC2
VT2 Re
图 5.3.4 微电流源
基本关系
+VCC
U B 1 E U B 2 E I E 2 R e I C 2 R e R IREF
因二极管方程
2IB IC1
U BE
U BE
ICIS(eU T 1)ISeU T VT1
UB1 EUBE 2UT(lIn IC S1 1lnIIC S2 2)
两个三极管的集电极电流之比近似与发射极电阻的 阻值成反比,故称为比例电流源。
三、微电流源
在镜像电流源的基础上 接入电阻 Re。
引入Re使 UBE2 < UBE1, 且 IC2 << IC1 ,即在 Re 值不 大的情况下,得到一个比较 小的输出电流 IC2 。
+VCC R IREF
2IB IC1
VT1
二、比例电流源
由图可得 UBE1 + IE1R1 = UBE2 + IE2R2 由于 UBE1 UBE2 ,则
IE1R 1IE2R 2
忽略基极电流,可得
+VCC
R IREF
2IB
IC1
VT1
IB1 +
UBE1
R1
IC2
IB2 U+BE2 VT2 R2
IC2R R1 2IC1R R1 2IREF 图 5.3.3 比例电流源