ch35

∆U = 0. 02 V A1 = 20 A2 = 20
A3 = 20
2. 零漂的衡量 — 将输出的漂移折合到输入端 如：∆UO1= 1 V ∆U02 = 2 V A1 = 103， A2 = 104 ∆U O ∆U I = 则：∆UI1= 1 mV , ∆UI2 = 0.2 mV A 结论： 结论： A1 零漂严重
Ri = Ri1
Ro = Ron
第 3 章 放大电路基础
例 3.5.1 β1 = 60, β2 = 100; rbe1= 2 kΩ, rbe2 = 2.2 kΩ。求 Au, Ri, Ro。 Ω Ω [ 解] Ri2 = R6 // R7 // rbe2 Ω = 33 // 10 // 2.2 ≈ 1.7 (kΩ) R′L1 = R3 // Ri2 = 5.1 // 1.7 ′ ≈ 1.3 (kΩ) Ω
Ri Ri2
9
′ − 60 ×1.3 − β1 RL1 Au1 = = ≈ −9.6 rbe1 + (1 + β1 )R4 2 + 61× 0.1 ′ − β 2 RL − 100 × (4.7 // 5.1) Au2 = = ≈ −111 2.2 rbe2 Ri = Ri1= R1 // R2 // [rbe1 + (1+ β1)R4] ≈ 5.7 (kΩ) Ω Ro = R9 = 4.7 kΩ Ω
第 3 章 放大电路基础
3.5.2 通用型集成运算放大器的组成及基本特性
一、通用型集成运放(Operational Amplifier)的组成 通用型集成运放( )
1. 模拟集成电路的特点 采用差分电路形式，元件相对误差小； 采用差分电路形式，元件相对误差小； 1) 直接耦合： ) 直接耦合： 2) 大电阻用恒流源代替，大电容外接； 用恒流源代替， ) 大电阻用恒流源代替 大电容外接； 3) 二极管用三极管代替(B、C 极接在一起)； ) 二极管用三极管代替( 、 极接在一起) 4) 高增益、高输入电阻、低输出电阻。 ) 高增益、高输入电阻、低输出电阻。 2. 组成方框图 + uid 输出级： 输出级： 输入级 中间级 输出级 − uo OCL 电路， 电路， 偏置电路 带负载能力强 输入级： 差分电路，大大减少温漂。 输入级： 差分电路，大大减少温漂。 有源负载的共发射极电路， 中间级： 采用有源负载的共发射极电路 增益大。 中间级： 采用有源负载的共发射极电路，增益大。 偏置电路： 镜像电流源，微电流源。 偏置电路： 镜像电流源，微电流源。
第 3 章 放大电路基础
三、集成运算放大器电路符号及理想化条件 1. 运放的符号
+VCC uid uid –VEE +VCC u– 8 uo uid u+ uo VCC VEE 8 –VEE
习惯用符号
i– u– u+ uid Rid i+
国家标准符号
直流电源接法
uo Ro Aud uid
等效电路
VCC = VEE u+ — 同相端输入电压 u− — 反相端输入电压 uo uid — 差模输入电压 uid = u− – u+ Aud — 开环差模电压放大倍数 uo = Aud(u+ – u−)
A1
A2
A1
A2
A1
A2
第 3 章 放大电路基础
3.5.1 多级放大电路的组成及性能指标的估算
一、多级放大电路的组成
RS us Ri ii ui
第一级
Au1 u o1 ui2
Au2
第二级
uo2 uin
Au1பைடு நூலகம்
末 级
RL Ro
uo
输入级
中间级 ∆U = 0.42 V
输出级 ∆U = 8.42 V
1. 直接耦合零漂的影响
甲乙类互补对称功率放大电路 甲乙类互补对称功率放大电路 (OCL) ) 采用单电源( 采用单电源(OTL)时，输入端静态电位应为 0.5VCC。 )
第 3 章 放大电路基础
iC1
二、差分放大电路的差模传输特性 +VCC iC I0 iC1 iC2 R R
C
iC1 – iC2
–4UT –UT
I0
uo
第 3 章 放大电路基础
二、多级放大电路性能指标的估算
ii RS us ui Ri
第一级
Au1 u o1 ui2
Au2
第二级
uo2 uin
Aun
末级
RL Ro
uo
uo Au = ui
uo1 uo 2 uo3 uo ... = = Au1·Au2 · · · Aun ui ui 2 ui3 uin
Au1(dB) = Au1 (dB) + Au2 (dB) + · · · + Aun (dB) 考虑级与级之间的相互影响， 考虑级与级之间的相互影响，计算各级电压放大 倍数时，应把后级的输入电阻作为前级的负载处理!!! 倍数时，应把后级的输入电阻作为前级的负载处理
C
iC2
V2 ui2
ui1 V1 I0
VE
1I 2 0
OUT 4UT
ui
– 4UT −UT O UT
4UT
ui
特点： E 特点： 1. iC1 + iC2 = I0；当 ui = 0，iC1 = iC2 = 0.5 I0 。 ， 2. 当 –UT < ui < UT ， iC1 – iC2 ∝ ui。 3. 当 – 4UT < ui < 4UT ，一只管子截止， I0 几乎全 一只管子截止， 部流入另一只管子，输出电压被限幅。 部流入另一只管子，输出电压被限幅。
2. 运放特性的理想化
i– u– u+ uid Rid i+ uo Ro Aud uid
传输特性 理想 uo
uo
第 3 章 放大电路基础 虚短和虚断
Uomax 线 性 uid O –Uomax 区 实际
) 1) Aud →∞ 2) Rid → ∞ 3)Ro → 0 ) ) ) ， 4) KCMR → ∞ 5)BW → ∞ 6)UIO → 0，IIO → 0 ) ) 3. 理想运放工作在线性区的两个特点 证：uo = Aud (u+ – u–) = Aud uid 1) u+ ≈ u–(虚短) 虚短) ) u+ – u– = uo/Aud ≈ 0 2) i+ ≈ i– ≈ 0 (虚断) 证： i = u / R ≈ 0 同理 i ≈ 0 虚断) ) + id id – 4. 理想运放工作在非线性区的两个特点 u+ < u –时, uo= –UOmax 1)u+ > u–时， uo = Uomax ) 2)i+ ≈ i– ≈ 0 (虚断) 虚断) )
第 3 章 放大电路基础
3.5
多级放大电 路
引 言
3.5.1 多级放大电路的组成 及性能指标的估算 3.5.2 通用型集成运算放大器 的组成及基本特性
第 3 章 放大电路基础
引 言
极间耦合形式： 极间耦合形式：
直接 耦合 阻容 耦合 光电 耦合 变压 器 耦合
A1
A2
电路简单，能放大交、直流信号， 电路简单，能放大交、直流信号， 互相影响，零点漂移严重。 “Q” 互相影响，零点漂移严重。 独立，只放大交流信号， 各级 “Q” 独立，只放大交流信号， 信号频率低时耦合电容容抗大。 信号频率低时耦合电容容抗大。 主要用于耦合开关信号， 主要用于耦合开关信号， 抗干扰能力强。 抗干扰能力强。 用于选频放大器、 用于选频放大器、 功率放大器等。 功率放大器等。
第 3 章 放大电路基础
3. 通用型集成运算放大器 741 简化电路
输入级
V1、V3 和 V2、V4 共集-共基组合差分电路 共集 共基组合差分电路 V5、V6 有源负载 构成双端变单端电路
中间级 V7、V8 输入级 输出级 中间级 输出级 V11 ∼ V13
复合管， 复合管，共发射极 具有高增益
理想 运放： 运放：