二级运算放大器知识讲解
二级运算放大器设计 -回复
二级运算放大器设计-回复首先，为了更好地理解二级运算放大器的设计原理和过程，让我们从基本概念开始。
二级运算放大器，也称为差动放大器，是一种用于放大电压信号的集成电路。
它能够将微小的输入信号放大到更大的幅值，以便进一步处理和分析。
二级运算放大器具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等优点，因此在各种电子设备和电路设计中被广泛应用。
设计一个二级运算放大器主要涉及以下几个方面：1. 差动放大器的基本工作原理：差动放大器由两个输入端和一个输出端组成，其中一个输入端为正相位输入端，另一个为反相位输入端。
通过在差动放大器中引入差分对，可以增强输入信号差异并抑制共模模式信号，从而提高信号放大效果。
2. 输入级设计：输入级是差动放大器的第一级，负责接收并放大输入信号。
在设计输入级时，需要考虑放大器的增益、频率响应、输出阻抗等参数。
通常采用晶体管作为放大器的输入级元件，因其具有高输入阻抗和高增益的特点。
3. 差动放大器增益的计算：差动放大器的增益可以通过电压增益(Av)来表示。
电压增益是输出信号与输入信号之比的测量，一般以倍数或分贝为单位。
计算差动放大器增益的方法可以通过电路分析或试验测量获得。
4. 输出级设计：输出级是差动放大器的最后一级，负责将输入信号放大后得到的差异信号输出。
输出级一般采用放大器电路，常见的有共射输出级和共集输出级。
输出级的设计目标是实现高增益、低失真和适当的输出阻抗等。
5. 小信号和大信号分析：在二级运算放大器的设计过程中，需要进行小信号和大信号分析。
小信号分析用于研究输入信号的线性放大特性，而大信号分析则用于研究在输入信号饱和时的非线性放大特性。
6. 负反馈的应用：负反馈是二级运算放大器设计中的重要概念。
通过引入负反馈，可以提高放大器的稳定性、线性度和频率响应，并且可以抑制噪声和减小输出偏置。
设计过程中需要考虑负反馈的类型、参数选择和回路连接方式。
7. DC偏置电路设计：差动放大器需要适当的DC偏置电路来确保其在恒定工作点附近工作。
运算放大器知识点总结
u otu u i1i2运算放大器知识点总结1、 部分组成偏置电路，输入级，中间级，输出级。
2、零点漂移： （1）表现：输入u i =0时，输出有缓慢变化的电压产生。
（2）原因：由温度变化引起的。
当温度变化使第一级放大器的静态工作点发生微小变化时，这种变化量会被后面的电路逐级放大，最终在输出端产生较大的电压漂移。
因而零点漂移也叫温漂。
（3）衡量方法：将输出漂移电压按电压增益折算到输入端计算。
例如100,=u1A100=u2A 10000=u A如果输入等效为100uV ，漂移为1V 。
（4）减小漂移的措施： 采用差动放大电路采用温度补偿，非线性元件 3运放的输入级一般采用差动放大电路。
差动放大电路又称差分放大电路，它的输出电压与两个输入电压之差成正比。
它能较好地克服直接耦合放大器的零点漂移问题，是集成运算放大器的基本组成单元。
结构如右图：（1）对称性结构 β1=β2=β U BE1=U BE2= U BE r be1= r be2= r be R C1=R C2= R C R b1=R b2= R b（2）信号分类差模信号：i2i1id =uu u -ou VCC V EE ou V CC V EEi2uEE共模信号：)(21=i2i1icuuu+差模电压增益：idodud=uuA共模电压增益：icocuc=uuA总输出电压：icucidudocodo=uAuAuuu+=+211EEAB RRRVU+=3ABC3V7.0RUI-=2C3C2C1III==②动态恒流源等效电阻：)//1(321be33ce RRRrRrR+++=β等效，且212121//RRRRRR+⨯=（5）差动放大器输入、输出方式的接法u i1=u i2 =u ic，u id=0设u i1 ↑，u i2↑→u o1↓，u o2↓。
因u i1 = u i2，→u o1 = u o2→ u o= 0 (理想化)共模电压放大倍数A UC=0 i2i1u①双端输入双端输出共模电压放大倍数 A UC =0 差模输入电阻：()be s id 2r R R += 输出电阻：()be s id 2r R R += ②双端输入单端输出差模电压放大倍数：使用于将差分信号转化为单端输出的信号 差模输入电阻：()be id 2r R R b += 输出电阻：R 0=R C共模电压放大倍数 u i1=u i2 =u ic ， 设u i1 ↑，u i2 ↑→ i e1 ↑ ，i e1 ↑ 。
两级运算放大器参数计算
两级运算放大器参数计算运放（运算放大器）是指一种能放大输入信号的电子设备，常用于放大低电平的信号以及信号调节、滤波、放大等应用。
运放具有非常好的线性特性，输入信号经过运放放大后，输出信号基本保持与输入信号相同的形状，但放大了很多倍。
在运放的应用中，常常需要根据具体的要求来选择适合的电路和参数。
其中，两级运放是一种常用的放大器电路，由两个运放组成。
在计算两级运放的参数之前，我们需要明确以下几个概念：1. 增益（Gain）：运放的增益是指输出信号与输入信号之间的比值关系，通常以倍数或者分贝（dB）来表示。
增益越大，输出信号就越大。
2. 带宽（Bandwidth）：运放的带宽是指在一定范围内，运放输出信号的幅度能够保持线性增益的频率范围。
带宽越大，运放的频率响应范围就越宽。
3. 输入阻抗（Input Impedance）和输出阻抗（Output Impedance）：输入阻抗是指运放输入端的电阻，输出阻抗是指运放输出端的电阻。
输入输出阻抗越大，对待放大的信号影响越小。
下面以电压放大器为例，介绍两级运放的参数计算：1.增益的计算：两级运放的增益等于第一级运放的增益与第二级运放的增益相乘。
增益的计算方法可以通过运放的数据手册来获取，或者通过实验测量得到。
2.带宽的计算：两级运放的带宽等于第一级运放的带宽与第二级运放的带宽取较小值。
带宽的计算方法也可以通过运放的数据手册来获取。
3.输入阻抗的计算：两级运放的输入阻抗等于第一级运放的输入阻抗与第二级运放的输入阻抗相乘。
输入阻抗的计算方法可以通过运放的数据手册来获取。
4.输出阻抗的计算：两级运放的输出阻抗等于第一级运放的输出阻抗与第二级运放的输出阻抗相乘。
输出阻抗的计算方法可以通过运放的数据手册来获取。
需要注意的是，两级运放的参数计算可能受到电源电压、工作温度等因素的影响，因此在实际应用中还需要考虑这些因素，并选择合适的电源和工作环境。
除了上述参数计算，还可以通过仿真软件进行两级运放的电路设计和参数优化。
二级运放电路及原理
二级运放电路及原理二级运放电路及原理二级运放电路是运放电路中常见的一种配置，由两个运放组成。
它通常用于信号放大、滤波和电压比较等应用中。
本文将详细介绍二级运放电路的工作原理和常见的应用场景。
一、二级运放电路的原理二级运放电路由两个运放组成，通常被称为前级和后级。
前级运放起到信号输入和放大的作用，后级运放则负责信号输出和整流的功能。
1.1 前级运放前级运放一般采用差动放大电路，其工作原理如下：通过输入端的输入信号，经过放大电阻连接到非反相输入端，同时通过调节电位器来调节反相输入端的电平。
在这个过程中，负反馈网络会将输入信号反馈给放大器的输入端，起到稳定放大倍数的作用。
1.2 后级运放后级运放一般用来整流并放大信号，常见的有反相放大器和非反相放大器。
反相放大器的工作原理如下：输入信号通过输入端连接到反相输入端，同时通过电阻和电位器连接到反相输入端，从而形成反馈网络。
在这个过程中，放大器根据反馈网络中的电平差异来放大信号。
非反相放大器的工作原理与反相放大器相反：输入信号通过输入端连接到非反相输入端，同时通过电阻和电位器连接到反相输入端。
通过这种连接方式，输入信号经过放大电路被直接放大。
二、二级运放电路的应用二级运放电路由于具有较高的增益和较低的失调电平，广泛应用于各种电子设备和电路中。
2.1 信号放大二级运放电路可以将输入信号放大到较高的电平，用于音频放大、功放等应用中。
通过调节输入端的增益电阻和电位器，可以自由地调节放大倍数，满足不同的需求。
2.2 滤波二级运放电路也可以用来实现滤波功能。
在回路中加入电容和电感元件可以形成低通、高通、带通等滤波器。
通过调节电容和电感的数值，可以实现不同频率范围的滤波效果。
2.3 电压比较二级运放电路还可以用作电压比较器，常用于模拟与数字转换、电压比较和开关控制等应用中。
当输入信号超过某一门限电压时，输出信号发生变化。
2.4 补偿电路由于运放的内部结构原因，存在输入偏置电流和输入偏置电压等问题。
两级运放设计要点
两级运放设计要点引言：两级运放是电子电路中常用的一种放大电路，它由两级放大器级联而成。
本文将介绍两级运放的设计要点，并探讨其在电子电路中的应用。
一、两级运放的基本原理两级运放由两个放大器级联组成，第一级放大器称为输入级，第二级放大器称为输出级。
输入级负责将输入信号放大并将其传递给输出级进行进一步放大，最终得到输出信号。
1. 输入级的设计要点输入级的设计要点包括：（1）选择合适的输入级放大器。
根据需求选择合适的放大器类型，如共射放大器、共基放大器或共集放大器等，以满足电路的输入阻抗和放大倍数要求。
（2）确定合适的偏置电路。
为了确保输入级的工作点稳定，需要设计合适的偏置电路来提供适当的偏置电压。
（3）考虑输入阻抗和带宽的平衡。
输入级应具有足够高的输入阻抗以避免对信号源的负载影响，同时还应考虑输入级的带宽，以确保信号能够在整个频率范围内得到放大。
2. 输出级的设计要点输出级的设计要点包括：（1）选择合适的输出级放大器。
根据输出要求选择合适的输出级放大器类型，如共射放大器、共基放大器或共集放大器等，以满足输出阻抗和输出功率要求。
（2）确定适当的负载电阻。
根据输出级放大器的特性和负载要求，选择适当的负载电阻，以确保输出信号能够得到正确的匹配和传递。
（3）考虑输出阻抗和带宽的平衡。
输出级应具有足够低的输出阻抗以减小对负载的影响，并且还应考虑输出级的带宽，以确保信号能够在整个频率范围内得到放大。
二、两级运放的应用两级运放在电子电路中有广泛的应用，下面将介绍一些常见的应用场景。
1. 音频放大两级运放可以用于音频放大电路中，将低电平的音频信号放大到足够大的电平以驱动扬声器或耳机。
通过合适的输入级和输出级设计，可以实现音频信号的放大，并保持音质的清晰度和准确性。
2. 信号传感器放大在传感器应用中，两级运放可以用于放大传感器输出的微弱信号，以便进行后续的信号处理和分析。
通过适当的输入级和输出级设计，可以提高传感器信号的灵敏度和稳定性，从而提高系统的性能。
运放二级放大电路
运放二级放大电路
摘要：
1.运放二级放大电路的概念
2.运放二级放大电路的基本原理
3.运放二级放大电路的优点
4.运放二级放大电路的应用实例
正文：
一、运放二级放大电路的概念
运放二级放大电路是一种使用运算放大器作为主要元件的放大电路，它具有电压放大功能。
在电子技术领域，这种电路被广泛应用，如音频放大器、信号处理、模拟计算机等。
二、运放二级放大电路的基本原理
运放二级放大电路的基本原理是通过运算放大器的正反馈来实现电压放大。
具体来说，它通过将输入信号与运算放大器的非反相输入端相连，输出信号接在反相输入端，从而形成一个闭合的正反馈环路。
当输入信号发生变化时，输出信号会相应地放大或衰减。
三、运放二级放大电路的优点
1.增益可调：通过改变电阻值，可以调整电路的增益，从而满足不同场合的需求。
2.输入阻抗高：运放二级放大电路的输入阻抗很高，可以忽略输入电流对电路的影响，从而简化电路分析。
3.输出阻抗低：运放二级放大电路的输出阻抗很低，可以驱动较大负载，
提高电路的驱动能力。
4.稳定性好：由于采用正反馈，运放二级放大电路具有较好的稳定性，不易产生自激振荡。
四、运放二级放大电路的应用实例
1.音频放大器：在音频放大器中，运放二级放大电路可以用于对音频信号进行放大，提高音频输出的电压。
2.信号处理：在信号处理领域，运放二级放大电路可以用于对各种模拟信号进行放大或衰减，满足不同信号处理任务的需求。
3.模拟计算机：在模拟计算机中，运放二级放大电路可以用于实现各种模拟运算，如求和、求差、积分等。
二级运放 零极点
二级运放零极点
二级运放是一种常见的电子元件，它可以被用来放大电压信号或者作
为滤波器。
在二级运放中，零极点是一个非常重要的概念。
首先，让我们来了解一下什么是二级运放。
二级运放是一种有两个放
大器级别的运放，它可以被用来放大电压信号。
在二级运放中，第一
个放大器级别被称为差动放大器，它可以将输入信号转换成差分信号。
第二个放大器级别被称为输出放大器，它可以将差分信号转换成输出
信号。
二级运放通常被用来放大低频信号，因为它们可以提供高增益
和低噪声。
接下来，让我们来了解一下什么是零极点。
在二级运放中，零点是指
输出信号的增益为零的频率点。
极点是指输出信号的增益为无穷大的
频率点。
零点和极点是二级运放的重要特性，它们可以影响二级运放
的频率响应和稳定性。
在二级运放中，零点和极点的位置可以通过改变电路中的电容和电阻
来调整。
例如，增加电容可以降低零点频率，而增加电阻可以提高极
点频率。
通过调整零点和极点的位置，可以使二级运放的频率响应更
加平坦和稳定。
总之，二级运放是一种常见的电子元件，它可以被用来放大电压信号
或者作为滤波器。
在二级运放中，零点和极点是非常重要的概念，它
们可以影响二级运放的频率响应和稳定性。
通过调整电路中的电容和
电阻，可以调整零点和极点的位置，从而使二级运放的性能更加优秀。
两级运放比例电路
两级运放比例电路摘要：1.两级运放比例电路的概念2.两级运放比例电路的组成部分3.两级运放比例电路的工作原理4.两级运放比例电路的应用领域5.两级运放比例电路的优缺点正文：两级运放比例电路，顾名思义，是一种使用两个运算放大器来实现信号放大的电路。
在电子工程领域，它被广泛应用于各种信号处理、放大和控制系统。
两级运放比例电路主要由三个部分组成：第一级运算放大器、第二级运算放大器以及外部反馈电阻。
其中，第一级运算放大器负责对输入信号进行放大，而第二级运算放大器则对第一级放大后的信号进行进一步放大。
外部反馈电阻则用于将输出信号反馈给第一级运算放大器，以实现电路的稳定工作。
两级运放比例电路的工作原理如下：首先，输入信号加在第一级运算放大器的非反相输入端，经过放大后输出一个放大后的信号。
这个信号再作为第二级运算放大器的输入，再次放大后输出一个更大的信号。
通过外部反馈电阻，将输出信号的一部分反馈给第一级运算放大器的反相输入端，从而实现电路的稳定工作。
在实际应用中，两级运放比例电路广泛应用于各种电子设备和系统中。
例如，在音频放大器中，它可以帮助我们将输入信号放大，以便驱动扬声器发出更大的声音。
在自动控制系统中，两级运放比例电路则可以用于对各种传感器信号进行放大和处理，从而实现对系统的精确控制。
尽管两级运放比例电路具有出色的信号放大性能，但它也存在一些不足之处。
例如，由于电路中使用了两个运算放大器，因此其成本相对较高。
此外，两级运放比例电路的性能受温度影响较大，需要在实际应用中注意进行温度补偿。
总之，两级运放比例电路作为一种重要的信号放大手段，在电子工程领域具有广泛的应用前景。
两级密勒补偿运算放大器
两级密勒补偿运算放大器哎呀，今天咱们聊聊一个特别有趣的话题——两级密勒补偿运算放大器。
听起来好像很复杂，但其实就像是做一道简单的菜，步骤虽然多，但每一步都不难。
想象一下，咱们在厨房里翻滚，偶尔放点盐，偶尔加点糖，最终做出一盘美味佳肴，嘿，就是这个感觉。
先来看看运放吧。
运算放大器，简单来说就是一个神奇的小盒子，能够放大信号。
就像你的好朋友，总是在你耳边鼓励你，告诉你“你行的！”把你的声音放大，帮助你在这个嘈杂的世界中被听见。
可是，有时候这信号放得太过火，就像小孩吃糖吃多了，容易上火。
于是呢，密勒补偿就应运而生啦！它就像是给运放加了个保护罩，让它不至于“失控”。
说到两级密勒补偿，名字听起来像是某个高大上的学术会议，其实就是运放的一个设计方案。
两级，顾名思义，就是有两个放大阶段。
想象一下，你开车要上坡，第一挡慢慢助跑，到了中间再换到第二挡，速度越来越快。
运放也是如此，先在第一阶段把信号放大，再进入第二阶段，让信号飞起来！这样设计的好处就是提升了带宽，让运放的工作更高效，不容易出错。
要说这密勒补偿，那真是运放界的小精灵。
它就像是给运放的两个部分搭了一座桥，让它们更好地配合，减少那些让人烦心的干扰和失真。
举个简单的例子，想象你在参加一个派对，周围的人说话都很大声，这时候你得提高音量才能听到你朋友说的话。
密勒补偿就像是一个专门的音量控制器，把干扰声降低，让你的信号清晰可见。
这种设计也不是说完美无缺。
就像咱们生活中有些事情总是有得有失，密勒补偿虽然能提高稳定性，但也带来了一定的相位延迟。
这样一来，在高频信号下，可能就会遇到点小麻烦。
就像你在玩飞盘，飞得太快，手一抖，飞盘就跑偏了。
为了平衡这个问题，设计师们需要在实现高效与稳定之间找到一个最佳点。
好啦，听到这里，可能会有人说，这运放和密勒补偿听上去有点晦涩。
不过没关系，咱们可以把它想象成一场精心编排的舞蹈。
每个部位都要协调配合，不然就会出现踩脚的尴尬。
设计师就像是舞蹈教练，确保每个动作都流畅自然，让整场表演完美无瑕。
运放二级放大电路
运放二级放大电路【最新版】目录1.运放二级放大电路的概念2.运放二级放大电路的构成3.运放二级放大电路的工作原理4.运放二级放大电路的特点与应用正文一、运放二级放大电路的概念运放二级放大电路是一种基于运算放大器设计的放大电路，它具有电压放大功能。
在电子电路设计中，运放二级放大电路被广泛应用于各种信号处理、模拟计算等领域。
二、运放二级放大电路的构成运放二级放大电路主要由两个运算放大器、两个电阻和一个电容组成。
其中，运算放大器作为核心元件，负责电压放大；电阻和电容则起到调节电路稳定性和输入输出阻抗的作用。
三、运放二级放大电路的工作原理运放二级放大电路的工作原理可以分为以下几个步骤：1.运算放大器 A 的非反相输入端接地，使得输入电压信号与地之间的电压为零，从而提高电路的共模抑制能力；2.运算放大器 A 的输出电压信号通过电阻 R1 加到运算放大器 B的反相输入端；3.运算放大器 B 的同相输入端接电容 C，以提高电路的稳定性；4.运算放大器 B 的输出电压信号通过电阻 R2 反馈到运算放大器A 的反相输入端，形成负反馈；5.通过调整电阻 R1 和 R2 的阻值，以及电容 C 的容值，可以调节电路的电压放大倍数和输入输出阻抗。
四、运放二级放大电路的特点与应用运放二级放大电路具有以下特点：1.电压放大倍数较高，可达到 100 倍以上；2.输入输出阻抗较低，适用于高阻抗信号源和负载；3.共模抑制能力较强，能有效抑制共模干扰信号；4.电路稳定性较好，可通过调整电阻和电容参数进行调节。
运放二级放大电路在实际应用中，可用于信号放大、滤波、模拟计算等场景。
两级运放比例电路
两级运放比例电路两级运放比例电路是一种常见的电子电路，广泛应用于各种电子设备和系统中。
它的核心部分是运算放大器，通过合理的电路设计，实现输入信号与输出信号的比例关系。
下面将从基本概念、组成元件、工作原理、应用场景、调试与优化等方面进行全面解析。
一、两级运放比例电路的基本概念两级运放比例电路，顾名思义，是由两个运算放大器级联组成的电路。
运算放大器（Op-Amp）是一种具有高增益、宽频带、低噪声、低失真等优良特性的模拟电路。
通过级联两个运算放大器，可以实现对输入信号的放大、滤波、模拟计算等功能，从而满足各种应用场景的需求。
二、两级运放比例电路的组成元件1.运算放大器：两级运放比例电路的核心元件，负责对输入信号进行放大和处理。
2.电阻：用于设定运算放大器的增益和反馈系数，进而控制输出信号的比例关系。
3.电容：用于滤波和耦合，消除电路中的高频干扰和噪声。
4.电感：用于抑制高频干扰和切断交流信号，保证电路的稳定性。
三、两级运放比例电路的工作原理两级运放比例电路的工作原理主要基于运算放大器的反馈原理。
当输入信号经过第一个运算放大器放大后，其输出信号作为第二个运算放大器的输入信号，通过调整电阻和电容的数值，实现对输出信号的比例控制。
根据运算放大器的闭环增益公式，可以计算出所需的电阻和电容值，从而实现所需的输出比例。
四、两级运放比例电路的应用场景1.放大和滤波：在音频、视频等领域，用于放大和滤波处理，提高信号质量。
2.模拟计算：在自动控制、仪器仪表等领域，用于实现复杂的模拟计算功能。
3.传感器信号处理：在各种传感器系统中，用于处理传感器输出的微小信号，提高测量精度。
4.无线通信：在无线通信系统中，用于放大和滤波处理，提高信号传输质量。
五、两级运放比例电路的调试与优化1.调试：在搭建两级运放比例电路后，通过示波器等测试仪器，检查电路的放大倍数、带宽、噪声等性能指标，确保电路正常工作。
2.优化：根据实际应用需求，调整电阻、电容等元件的数值，以实现更高的增益、更宽的带宽和更好的噪声性能。
二级运放原理
二级运放原理二级运放（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种广泛应用于电子电路中的集成电路，它是由多个晶体管、电阻、电容等元件组成的。
二级运放具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点，被广泛应用于模拟电路、信号调理、比较器、滤波器等电路中。
本文将详细介绍二级运放的工作原理。
一、基本概念二级运放是一个有两个输入端和一个输出端的电子电路。
其中，非反馈端称为正输入端（+）,反馈端称为负输入端（-），输出端称为输出端（OUT）。
二级运放的工作原理主要通过差分放大器来实现。
当电压差分输入到正负输入端时，输出端会产生相应的电压输出。
二、差模放大差模放大是二级运放最基本的功能之一。
差模输入是指将信号同时输入到正负输入端，通过差分放大器来放大信号。
差模放大的原理是利用了二级运放的高增益特性，使得信号放大倍数较大，从而达到放大信号的目的。
三、共模抑制比共模抑制比（Common Mode Rejection Ratio，简称CMRR）是衡量二级运放抑制共模信号能力的一个重要指标。
共模信号是指同时作用于正负输入端的信号。
二级运放能够抑制共模信号，主要是因为负反馈的作用。
负反馈通过反馈回路将输出信号与输入信号进行比较，从而抑制了共模信号的影响。
四、输入阻抗和输出阻抗输入阻抗是指二级运放正负输入端对输入信号的阻抗。
由于二级运放的输入电流非常小，所以它的输入阻抗非常高，通常为几十兆欧姆。
输出阻抗是指二级运放输出端对外部负载的阻抗。
由于二级运放的输出电流能力较强，所以它的输出阻抗非常低，通常为几十欧姆。
五、负反馈负反馈是二级运放工作的核心原理之一。
通过将输出信号与输入信号进行比较，将差异信号反馈到输入端，从而调整输出信号，使得输入信号与输出信号之间达到稳定的比例关系。
负反馈能够提高二级运放的增益稳定性、线性度和频率特性。
六、运放电路应用二级运放广泛应用于各种电子电路中，如信号放大、滤波、比较、积分、微分等。
二级运放的米勒补偿
二级运放的米勒补偿1. 什么是二级运放？二级运放（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种高增益、差分放大器。
它具有两个输入端（非反相和反相输入端）和一个输出端。
通过调节反馈电阻和输入电压，我们可以利用二级运放实现各种电路功能，如放大、滤波、比较等。
2. 米勒补偿的概念米勒补偿是一种用来提高二级运放频率响应的技术。
在某些情况下，二级运放的频率响应可能会受到内部电容的影响而产生不稳定性和失真。
为了解决这个问题，我们可以采取米勒补偿方法。
3. 米勒补偿原理米勒补偿通过引入额外的电容来抵消内部电容对频率响应的影响。
具体而言，当输入信号经过非反相输入端时，它会受到内部电容Cm1的影响。
这个内部电容会与反馈电阻Rf1形成一个低通滤波器。
为了抵消这个低通滤波器的影响，我们可以在反馈路径上引入一个额外的电容Cm2，使得它与Cm1形成一个高通滤波器。
这样，两个滤波器的效果可以相互抵消，从而提高二级运放的频率响应。
4. 米勒补偿电路示意图下面是一个典型的使用米勒补偿的二级运放电路示意图：+--------------+| || |R1 | Op-Amp |------|---■■■■■■------ RL| |Rf | |------|---+ || | Cm1 |+---┼──Rf1 || |┼ Cm2 |┼ |GND GND在这个电路中，R1和Rf分别为输入端和反馈路径上的电阻，RL为负载电阻。
Cm1和Cm2分别为内部电容和米勒补偿引入的电容。
5. 米勒补偿参数设计为了正确设计米勒补偿参数，我们需要考虑以下几个因素：•内部电容Cm1的大小：根据二级运放的规格书或数据手册可以获得该值。
•频率响应要求：根据具体应用需求确定所需频率范围。
•反馈电阻Rf1的大小：根据放大倍数和输入电阻来确定。
•补偿电容Cm2的大小：根据Cm1和Rf1来计算。
具体设计步骤如下：1.确定频率响应要求，例如希望在10Hz至100kHz范围内保持平坦响应；2.根据规格书或数据手册获得Cm1的值；3.根据放大倍数和输入电阻计算出Rf1的值；4.根据公式计算出补偿电容Cm2的值：Cm2 = Cm1 * (Rf1 / R1)。
二级运算放大电路
二级运算放大电路
二级运算放大电路是一种由两个运算放大器组成的放大电路。
这种电路可以放大输入信号的电压或电流。
在二级运算放大电路中，第一个运算放大器（通常称为输入级或前置级）将输入信号放大，并将放大后的信号传递给第二个运算放大器（通常称为输出级或功率级）。
输出级进一步放大信号，并提供所需的输出电压或电流。
这种电路通常具有很高的增益和很低的输出阻抗。
它可以用作电压跟随器、缓冲器、放大器或缓冲放大器等。
在二级运算放大电路中，输入级和输出级通常采用差分放大器或单端放大器。
差分放大器具有很高的共模抑制比和很高的输入阻抗，因此可以有效地抑制共模干扰并减小失调电压的影响。
输出级通常采用双端放大器或互补输出级。
互补输出级具有很低的输出阻抗和很高的带宽增益积，因此可以提供快速的响应速度和很高的增益带宽。
二级运算放大电路通常需要外接电源和适当的反馈网络来稳定其增益和减小噪声。
在设计和应用中，需要注意一些问题，如电源电压的稳定性、信号源内阻的影响、电路的频率响应等。
二级运放原理
二级运放原理二级运放原理是指二极管作为放大器元件的一种电路工作原理。
它由一个共射放大器和一个共射放大器组成，其中共射放大器被称为输入级，共射放大器被称为输出级。
让我们来了解一下二极管。
二极管是一种半导体元件，由P型和N 型半导体材料组成。
它具有只允许电流在一个方向上流动的特性。
当二极管正极连接到正电压，负极连接到负电压时，它处于正向偏置状态。
相反，当正极连接到负电压，负极连接到正电压时，它处于反向偏置状态。
在二级运放电路中，两个二极管分别被正向和反向偏置。
这样，当输入信号加到输入电阻上时，它们的电流将发生变化。
这个变化的电流信号被放大器电路放大，并输出到负载上。
接下来，让我们看一下二级运放的工作原理。
当输入信号加到输入电阻上时，它将导致电流变化。
这个变化的电流信号被传送到共射放大器，它将进一步放大电流信号。
然后，输出级将进一步放大电流，并将其传送到负载上。
在输出级中，输出电阻将决定电流增益的大小。
二级运放电路的放大器增益可以通过改变电阻值来调节。
具体来说，改变输入电阻和输出电阻的值可以改变放大器的增益。
此外，通过更改偏置电压，可以实现更好的线性放大。
然而，二级运放电路也存在一些问题。
首先，它对输入信号的范围有一定的限制。
如果输入信号超出了这个范围，放大器将无法正常工作。
其次，二级运放电路对温度变化敏感。
温度的变化可能会导致放大器的性能发生变化。
为了解决这些问题，工程师们通常会在二级运放电路中添加负反馈。
负反馈可以改善放大器的线性性能和稳定性。
通过将部分输出信号反馈到输入端，可以减小放大器的增益，从而降低非线性失真和温度变化的影响。
总的来说，二级运放原理是一种利用二极管作为放大器元件的电路工作原理。
它通过共射放大器和共射放大器实现信号的放大，并通过负反馈来提高性能和稳定性。
尽管二级运放电路存在一些问题，但通过适当的调节和添加负反馈，可以实现更好的放大效果。
知识点-二级运放
1. 修改宽长比的意义：2221()2()d d n ox gs th n ox gs th I W W I u C V V L L u C V V =-------⇒=- 注意：在Id 确定的情况下，修改W/L 本质上是：Von 和Id 的互易！2. 静态工作点的看法参考：Vgs ，Vth ，Vds ，Ron （大信号电阻），gds （小信号阻抗），region （1线性；2饱和；3.亚阈值；4.击穿）Cgs ，Cgg ，gm ，i 1等等参考：何乐年：P3893. Von 的分配，L 的选取输入管一般Von 比较小；0.15-0.25左右；负载管一般Von 比较大：0.25-0.50左右；尾电流管的Von 比较大：0.30-0.50左右；（Sansen-P301）解释：尾电流管：影响差分对的CMRR ； L 大，增大输出电阻(CMRR)；Von 大，减小寄生电容，增大CMRR 的主极点；L 影响增益，速度，精度；（）L 越大的好处：1。
沟道调制效应越小，精度越高；2. 输出电阻大，增益大；3.阈值失调小，精度高（Sansen-P291）坏处：1.面积大，die area 大；2. 寄生电容大，速度慢Von 影响电压摆幅（直接），失调（输入管和负载管不同-Razavi-P380），噪声（负载管和输入管分配不同），速度（大Von ，W/L 小，面积小，速度快；小Von ，速度慢）， gm 的3个等式，必须熟记：2d m gs thI g V V =-（这个公式，一般用来看Von 确定下的gm ，简单直接粗暴，比如输入管）m g =非电流源的W/L 下gm 的变化的公式）()m n ox gs th W g u C V V L=-（这个公式，貌似很少用） 参考：Sansen-P301、Sansen-P37、Razavi-P414. 补偿网络的确定第一级和第二级gm 的推导；gm2=10gm2（保证RHP zer > 10 GBW ）Cc=0.22CL-----（保证p2 > 2.2GB; PM=60°）参考：Allen ：P2115. 最简单的偏置电路做法:22211(1outsn oxIW Ru CL=-参考：Razavi-P3116.仿真和实际的误差：因为有各种现在工艺的进步，各种二阶效应以及高阶效应，现代工艺的已经严重偏离了平方率，一般会有20%左右的误差！但是手算可以增加对电路的感觉，手算是非常有必要的！！！。
运算放大器2
2，偏置和失调电流
由于实际运放内部电路元件不完全对称， 两个输入端具有很小、不等的直流电流。
两个输入电流的平均值 称为 偏置电流 IB 差 称为 输入失调电流 IIO
偏置电流、失调电流也随温度变化。
3，共模抑制比
差模信号 共模信号
4，饱和电压和电流
实际饱和输出比正、负电源电压小1～2V。 （晶体管导通电压） 实际输出电流有一个最大值限制，超过则 过流保护，防止烧坏。
§1 简单电压比较器
一、若ui从同相端输入
ui
+
UR – + uo
uo
+Uom
ui
0
UR
UR：参考电压 ui ：被比较信号
-Uom 传输特性
特点：运放处于开环状态。
当ui > UR时 , uo = +Uom
当ui < UR时 , uo = -Uom
二、 若ui从反相端输入 uo
UR
+
ui
+ uo
设R1 =R2，则：
VL
=
(VCC 2VD )R2 R1 R2
1 2
(VCC
2VD )
VH = VL 2VD
当vI＞VH时，vO1为高电平，D3导通；vO2为低 电平, D4截止，vO= vO1。
当vI＜ VL时，vO2为高 电平，D4导通；vO1为低 电平，D3截止，vO= vO2
当VH ＞vI＞ VL时， vO1为低电平，vO2为低电 平 ， D3 、 D4 截 止 ， vO 为 为低电平。
t
-Uom
§2 施密特触发器－迟滞比较器
特点：电路中使用正反馈， 运放处于非线性状态。
1. 没加参考电压的下 行迟滞比较器
二级运放压摆率
二级运放压摆率二级运放压摆率是电子工程中一个非常重要的参数，它直接影响了运算放大器的性能。
在本文中，我们将深入探讨二级运放压摆率的概念、意义、计算方法以及影响因素，以便更好地理解和应用这一关键参数。
一、概念与意义二级运放压摆率，又称为压摆速率或转换速率，是表示运算放大器输出电压随输入电压变化速度的一个参数。
它衡量了运放对输入信号的响应速度，即运放输出电压跟随输入电压变化的能力。
在实际应用中，二级运放压摆率的大小直接决定了运放的工作速度和性能。
一个具有较高压摆率的运放能够更快地响应输入信号的变化，输出更准确的电压值，从而提高整个电路的工作效率和性能。
二、计算方法二级运放压摆率的计算公式为：压摆率= 输出电压变化量/ 输入电压变化量×时间。
在实际测量中，通常使用示波器等仪器来观察运放的输出电压随输入电压的变化情况，并通过计算得出压摆率的数值。
需要注意的是，计算压摆率时应选择合适的输入信号频率和幅度，以保证测量结果的准确性和可靠性。
此外，不同型号的运放器件其压摆率也会有所不同，因此在实际应用中需要根据具体需求选择合适的运放器件。
三、影响因素二级运放压摆率受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1.运放器件的内部结构：不同结构和工艺的运放器件，其压摆率也会有所不同。
一般来说，采用更先进的工艺和结构的运放器件具有更高的压摆率。
2.电源电压：电源电压的高低直接影响运放的输出电压范围，从而影响压摆率的大小。
一般来说，较高的电源电压有利于提高运放的压摆率。
3.负载电阻：负载电阻的大小会影响运放的输出电流和输出电压，从而影响压摆率。
选择合适的负载电阻可以提高运放的压摆率和整体性能。
4.温度：温度变化会影响运放器件的性能参数，包括压摆率。
因此，在实际应用中需要考虑温度因素对压摆率的影响，并采取相应的措施进行温度控制和补偿。
四、总结与建议二级运放压摆率是运算放大器的一个关键参数，它决定了运放对输入信号的响应速度和整体性能。
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二级运算放大器
哈尔滨理工大学
软件学院
模拟IC课程设计报告
课程模拟IC设计
题目二级运算放大器
专业集成电路设计与集成
班级集成10-2班
学生唐贝贝
学号1014020227
指导老师陆学斌
2013年6月14日
目录
1.课程设计目的…………………………………………………
2.课程设计题目描述和要求……………………………………
3.课程设计具体内容……………………………………………
3.1 设计过程分析……………………………………………
3.2使用软件…………………………………………………
3.3 原理图……………………………………………………
3.4 仿真网表…………………………………………………
3.5波形分析…………………………………………………
4.心得体会………………………………………………………
一、课程设计目的
1.熟悉并掌握Hspice与cosmosScope软件的使用。
2.熟练应用Hspice仿真网表并修改分析网表，学会用comosScope查看
分析波形。
3.锻炼学生独立完成二级运算放大器的能力。
4. 在扎实的基础上强化实践能力，把模拟IC理论实践化。
二、课程设计题目描述和要求
设计指标：
静态功耗：小于5mw
开环增益：大于70dB
单位增益带宽大于5MHz
相位裕量：大于60度
转换速率（SR）大于20V/us
共模抑制比：大于60dB
电源抑制比：大于70dB
输入失调：小于1mV
负载电容：2-4pF
要求：
1、手工计算出每个晶体管的宽长比。
通过仿真验证设计是否正确，保证每个晶体管的正常工作状态。
2、使用Hspice工具得到电路相关参数仿真结果，包括：幅频和相频特性（低频增益，相位裕度，单位增益带宽）、CMRR、PSRR、共模输入输出范围、SR 等。
3、每个学生应该独立完成电路设计，设计指标比较开放，如果出现雷同按不及格处理。
4、完成课程设计报告的同时需要提交仿真文件，包括所有仿真电路的网表，仿真结果。
5、相关问题参考教材第六章，仿真问题请查看HSPICE手册。
三、课程设计具体内容
3.1理论计算：
3.2原理图
* source AMPLIFIER
M_M1 g VIN1 c e NVP L=1u W=3u
M_M2 h VIN2 c e NVP L=1u W=3u M_M3 g g 0 0 NVN L=1u W=5u
M_M4 h g 0 0 NVN L=1u W=5u
M_M5 c d e e NVP L=1u W=20u M_M6 VOUT h 0 0 NVN L=1u W=16u M_M7 VOUT d e e NVP L=1u w=30u M_M8 d d e e NVP L=1u W=10u M_M9 a d e e NVP L=1u W=10u M_M10 d a f 0 NVN L=1u W=10u M_M11 a a b 0 NVN L=1u W=10u M_M12 f b k 0 NVN L=1u w=10u M_M13 b b 0 0 NVN L=1u W=10u V_vin1 VIN1 0 DC 2.5Vdc
R_R2 h m 4
V_vin2 VIN2 0 DC 2.5Vdc AC 1Vac
V_VDD e 0 5Vdc
C_Cc VOUT m 0.9p
C_CL 0 VOUT 2p
R_Rs 0 k 1.5k
.lib 'c:\lib\h05hvcddtt09v01.lib' tt
.ac dec 10 1 1g *sweep x 0.5u 200u 1u *.dc V_VDD 0 5 0.1
*.ac dec 100 0.1 100meg
.end
管子饱和情况
3.3输入输出波形，结果及分析
增益：71.207；单位增益带宽：5.9396M；相位裕度：61.106 共模输入范围:
网表如下：
* source AMPLIFIER
M_M1 g VIN1 c e NVP L=1u W=3u
M_M2 h VIN2 c e NVP L=1u W=3u M_M3 g g 0 0 NVN L=1u W=5u
M_M4 h g 0 0 NVN L=1u W=5u
M_M5 c d e e NVP L=1u W=20u
M_M6 VOUT h 0 0 NVN L=1u W=16u M_M7 VOUT d e e NVP L=1u w=30u M_M8 d d e e NVP L=1u W=10u
M_M9 a d e e NVP L=1u W=10u
M_M10 d a f 0 NVN L=1u W=10u
M_M11 a a b 0 NVN L=1u W=10u
M_M12 f b k 0 NVN L=1u w=10u
M_M13 b b 0 0 NVN L=1u W=10u
V_vin1 VIN1 VOUT
R_R2 h m 4
V_vin2 VIN2 0 DC 2.5Vdc
*V_v1 x 0 2.5Vdc
V_VDD e 0 5Vdc
C_Cc VOUT m 0.5p
C_CL 0 VOUT 2p
R_Rs 0 k 1.5k
.lib 'c:\lib\h05hvcddtt09v01.lib' tt
*.ac dec 10 1 1g
.dc V_vin2 0 5 0.1
*.ac dec 100 0.1 100meg
*.tran 10n 60u
.end
共模抑制比：
网表如下：
* source AMPLIFIER
M_M1 g VIN1 c e NVP L=1u W=3u
M_M2 h VIN2 c e NVP L=1u W=3u M_M3 g g 0 0 NVN L=1u W=5u
M_M4 h g 0 0 NVN L=1u W=5u
M_M5 c d e e NVP L=1u W=20u
M_M6 VOUT h 0 0 NVN L=1u W=16u M_M7 VOUT d e e NVP L=1u w=30u M_M8 d d e e NVP L=1u W=10u
M_M9 a d e e NVP L=1u W=10u
M_M10 d a f 0 NVN L=1u W=10u
M_M11 a a b 0 NVN L=1u W=10u M_M12 f b k 0 NVN L=1u w=10u M_M13 b b 0 0 NVN L=1u W=10u V_vin1 VIN1 VOUT AC 1Vac
R_R2 h m 4
V_vin2 VIN2 x AC 1Vac
V_v1 x 0 2.5Vdc
V_VDD e 0 5Vdc
C_Cc VOUT m 0.5p
C_CL 0 VOUT 2p
R_Rs 0 k 1.5k
.lib 'c:\lib\h05hvcddtt09v01.lib' tt
*.ac dec 10 1 1g
*.dc V_VDD 0 5 0.1
.ac dec 100 0.1 100meg
*.tran 10n 60u
.end
摆率：
网表如下：
* source AMPLIFIER
M_M1 g VIN1 c e NVP L=1u W=3u
M_M2 h VIN2 c e NVP L=1u W=3u M_M3 g g 0 0 NVN L=1u W=5u
M_M4 h g 0 0 NVN L=1u W=5u
M_M5 c d e e NVP L=1u W=20u
M_M6 VOUT h 0 0 NVN L=1u W=16u M_M7 VOUT d e e NVP L=1u w=30u M_M8 d d e e NVP L=1u W=10u
M_M9 a d e e NVP L=1u W=10u
M_M10 d a f 0 NVN L=1u W=10u
M_M11 a a b 0 NVN L=1u W=10u
M_M12 f b k 0 NVN L=1u w=10u
M_M13 b b 0 0 NVN L=1u W=10u
V_vin1 VIN1 VOUT
R_R2 h m 4
V_vin2 VIN2 0 pulse 5 0 0n 1n 1n 5u 10u
*V_v1 x 0 2.5Vdc
V_VDD e 0 5Vdc
C_Cc VOUT m 0.5p
C_CL 0 VOUT 2p
R_Rs 0 k 1.5k
.lib 'c:\lib\h05hvcddtt09v01.lib' tt
*.ac dec 10 1 1g
*.dc V_VDD 0 5 0.1
*.ac dec 100 0.1 100meg
.tran 10n 60u
.end
4.心得体会
通过这次微电子课程设计的实践，我认识到了自己的很多不足和缺点。
刚一开始对理论计算根本无从着手。
认识到自己的不足之后，我开始认真的看书、计算、分析，之前从来没这么专研过，所以我开始认识到自己最大的缺点：不求甚解。
当然仅仅看书时不能完全看明白的，通过与同学们的讨论，老师的耐心点播，我终于把该课程设计内容搞懂了，设计出来了。
或许我的设计不是最优的，但我肯定是最勤奋的人之一。
这次课程设计之后，我会改掉自己的缺点，及时发现自己的不足，把时间更多的用在比如学习这种最有意义的事情上。