第7讲 差分放大电路 互补输出级 集成运放概述
差分放大电路和集成运算放大器
差分放大电路的应用
差分放大电路广泛应用于各种模拟电路中，如 音频信号处理、通信系统、测量仪器等。
在高速数字电路中，差分信号传输可以有效地 抑制电磁干扰（EMI），因此差分放大电路也 常用于高速数据采集和传输系统。
工业自动化领域
工业自动化领域对于高精度、高速的信号处理需求越来越大，差分放大 电路和集成运算放大器将在该领域发挥更大的作用，如运动控制系统、 过程控制系统等。
面临的挑战与机遇
技术创新
随着电子技术的不断发展，差分 放大电路和集成运算放大器需要 不断创新，以满足更高的性能要
求。
应用领域的多样化
随着应用领域的不断拓展，差分放 大电路和集成运算放大器的应用场 景将更加多样化，需要不断适应新 的应用需求。
应用比较
差分放大电路
差分放大电路适用于需要抑制共模信号和噪声的应用场合，如信号放大、差分信号传输、模拟电路中的减法器和 微分器等。
集成运算放大器
集成运算放大器适用于各种模拟信号处理和控制电路，如放大器、滤波器、比较器和振荡器等。
优缺点比较
差分放大电路
差分放大电路的优点在于其高共模抑制比和低噪声性能，能够有效地抑制共模信号和噪声，提高电路 的抗干扰能力。此外，差分放大电路还具有高输入阻抗和低输出阻抗的优点。然而，差分放大电路的 成本较高，体积也较大。
另外，由于差分放大电路具有低噪声和高共模 抑制比的特点，因此在高精度测量和自动控制 系统中也得到了广泛应用。
CHAPTER 02
集成运算放大器
集成运算放大器的基本概念
集成运算放大器（简称运放） 是一种高放大倍数的集成电路， 能够实现对微弱信号的放大和 处理。
差分放大电路介绍
输出电阻：分析差分放大电路的输出电阻，包括差分输出电阻和共模输出电阻。
3
增益：分析差分放大电路的增益，包括差分增益和共模增益。
4
差分放大电路的动态分析
01
差分放大电路的输入输出关系
03
差分放大电路的稳定性分析
02
差分放大电路的频率响应
04
差分放大电路的噪声分析
3
差分放大电路的设计与优化
差分放大电路的设计原则
电源保护：通过差分放大电路实现电源的过压、欠压、过流等保护功能
电源转换：通过差分放大电路实现电源的转换，如DC-DC、AC-DC等
电流检测：通过差分放大电路检测电流，实现电源的稳定输出
差分放大电路在其他领域的应用
01
医疗设备：用于心电图、脑电图等生物信号的放大和处理
03
工业控制：用于传感器信号的放大和处理，实现精确控制
差分放大电路的优化方法
提高共模抑制比：通过调整电路参数，提高差分放大电路对共模信号的抑制能力。
01
02
03
04
降低噪声：通过优化电路布局和元器件选择，降低电路噪声，提高信号信噪比。
提高带宽：通过调整电路参数，提高差分放大电路的带宽，以满足高速信号处理的需求。
降低功耗：通过优化电路设计，降低差分放大电路的功耗，提高电路的能效比。
02
放大级：差分放大电路的核心部分，负责将输入信号进行放大
03
反馈网络：差分放大电路的反馈部分，用于稳定电路的增益和频率响应
04
输出级：差分放大电路的输出端，通常输出放大后的信号
差分放大电路的静态分析
静态工作点：确定差分放大电路的静态工作点，包括输入电压、输出电压、电流等参数。
《差分放大电路》课件
电源稳定性测 试：测量差分 放大电路的电 源稳定性，确 保其符合设计
要求
差分放大电路的调试与测试实例
测试目的：验证差分放大电路的性 能和稳定性
测试项目：输入信号、输出信号、 增益、相位、噪声等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
测试方法：使用示波器、信号发生 器等仪器进行测试
测试结果分析：根据测试结果，分 析电路的性能和稳定性，找出存在 的问题并解决。
应用案例1：在 数字音频处理 中的应用，提
高音质
应用案例2：在 数字图像处理 中的应用，提 高图像清晰度
应用案例3：在 数字通信中的 应用，提高通
信质量
应用案例4：在 数字信号处理 中的其他应用， 如信号滤波、
信号放大等
差分放大电路在其他领域中的应用案例
音频信号处理：用于音频信号的放大和滤 波
医疗设备：用于医疗设备的信号放大和滤 波
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
差分放大电路的主要特点是具有较 高的共模抑制比和较低的噪声。
差分放大电路的基本结构包括输入 级、中间级和输出级。
差分放大电路的特点
输入信号为 差模信号
具有较高的 共模抑制比
输出信号为 差模信号
具有较高的 增益和带宽
差分放大电路的应用
信号处理：用于处理模拟信号，如 音频、视频等
稳定性优化：通过优化电路参数，提高电路的稳定性，如调整反馈系数、调整电路参数等。
差分放大电路的设计方法
差分放大电路的设计原则
输入阻抗匹配：确保输 入信号不受干扰
输出阻抗匹配：保证输 出信号的稳定性
共模抑制比：提高电路 的抗干扰能力
带宽：满足信号处理需 求
互补输出级介绍
互补输出级的历史与发展
历史
互补输出级的起源可以追溯到20世纪50年代，当时它被发明用于解决交越失真 的问题。随着技术的不断发展，互补输出级的性能也不断得到提升。
发展
近年来，随着电子技术的进步，互补输出级的设计和制造工艺不断改进，其性 能和应用范围也在不断扩展。未来，互补输出级有望在更多领域发挥重要作用。
保设备的正常运行和数据的准确性。
05
互补输出级的优势与挑战
优势分析
高效能
互补输出级能够实现更高的效能，从而提高系统的整体效率。
稳定性好
由于其特定的电路结构，互补输出级具有较好的稳定性，能够保 证系统的可靠性。
适用范围广
互补输出级适用于多种类型的电路，具有较广的应用范围。
挑战与解决方案
电路设计复杂
互补输出级的电路设计相对复杂，需要专业 知识和技能。
元器件选择要求高
为了实现更好的性能，互补输出级对元器件的 选择有较高的要求。
调试难度大
由于其电路结构的特殊性，互补输出级的调试具 有一定的难度。
学习相关知识和技能
加强对互补输出级相关知识和技能的学习，提高设 计能力。
选择合适的元器件
根据实际需求选择性能稳定、质量可靠的元器件 。
详细描述
功率放大倍数反映了输出级电路对功率的放大能力，其值越大，说明输出功率相对于输入功率的增益越大，电路 的功率驱动能力越强。
输入电阻与输出电阻
总结词
输入电阻和输出电阻是衡量输出级电路 输入和输出端阻抗特性的重要参数。
VS
详细描述
输入电阻表示输入端的等效阻抗，其值越 大，说明输入信号在输入端的损耗越小； 输出电阻表示输出端的等效阻抗，其值越 小，说明输出信号在输出端的损耗越小。
差分放大电路和集成运算放大器
2
反馈网络
集成运算放大器使用反馈网络控制输出，并实现特定的功能。
3
运算功能
集成运算放大器可以执行数学运算，如求和、平均、积分等。
集成运算放大器的特点
高增益
集成运算放大器通常具有高增益，适用于需要放大微弱信号的应用。
输入输出阻抗高
集成运算放大器的输入和输出阻抗较高，使其能够连接到其他电路并保持信号完整性。
广泛应用
集成运算放大器广泛应用于模拟电路、信号处理和控制系统等领域。
差分放大电路与集成运算放大器的比较
差分放大电路
差分放大电路主要用于信号放大和测量系统，具有 较高的共模抑制比和输入阻抗。
集成运算放大器
集成运算放大器适用于各种模拟电路和信号处理应 用，具有较高的增益和输入输出阻抗。
差分放大电路和集成运算 放大器
在电子电路领域，差分放大电路和集成运算放大器是两种常见的放大器。它 们在工作原理、特点和应用领域上有所不同。
差分放大电路的工作原理
1
差分输入
差分放大电路通过比较两个输入信号的差异来产生输出信号。
2
放大器阶段
信号经过差分放大器阶段，放大并输出到后续电路中。
3
反馈回路
差分放大电路通常使用反馈回路来稳定增益并降低噪声。
差分放大电路的特点1Fra bibliotek抗干扰能力强差分放大电路能够抵抗共 模噪声，提高信号品质。
2 增益可调节
3 应用广泛
差分放大电路的增益可以 通过调整电路元件来实现。
差分放大电路常用于音频 放大、通信系统和传感器 测量等领域。
集成运算放大器的工作原理
1
差分放大器
集成运算放大器由差分放大器组成，用于增加输入信号的幅度。
运算放大器差分放大电路
运算放大器差分放大电路
运算放大器差分放大电路指的是使用运算放大器（Op Amp）实现差分放大的电路。
在差分放大器中，信号会在输入级别被放大，但在输出之前会进行相位反转，因此所得到的输出值是输入信号的差值，即其中一个输入信号与另一个输入信号的差值。
差分放大器通常用于取样、保持进行差分放大的信号，以便对其进行进一步的处理。
在很多应用中，差分放大器用于测量两个不同信号之间的差异，比如测量温度差异或测量声音强度差异。
差分放大电路的一般设计如下：
其中，VSIN1和VSIN2是分别连接到差分放大器的两个输入端的信号源，R1、R2、R3和R4是用于实现放大增益的电阻，VOUT是差分放大器的输出，RL是用于连接到输出端的负载电阻。
在差分放大器电路中，R1和R2连接到运算放大器的反馈回路，使得输出与反馈端起到持平作用，因此差分放大器的输出与差异信号的放大比率为：
$$\frac{R2}{R1}*\frac{R4}{R3}$$。
当输入信号VSIN1和VSIN2之间没有差异时，输出电压为零。
如果有一个信号比另一个信号高，则会在输出电压端产生一个差异值。
差分放大器具有高输入阻抗和低输出阻抗，因此它可以将两个信号源之间的电压差放大到较高的电平，从而提高系统的信噪比（SNR）。
由于其高精度和低噪声等优点，差分放大器常用于测量、控制、信号处理以及医疗和科学领域的应用中。
差分放大电路
第4章
上页
下页
返回
F
A0
io
+
-
ii
if
ii – if
id
第4章
上页
下页
返回
RL
+
+
i0
uL
Rf
R2
R1
i
i
i
d
i
f
Rb
ui
+
+
-
-
i
iL
运用瞬时极性法判别正、负反馈？
各点的瞬时极性
u0
各电流的实际方向
id
净输入电流
id= ii – if < ii ，
为负反馈。
电压还是电流反馈？
u－
）
ui
>
Ui
+
和
ui
Ui
-
<
饱和区
uo
=
+
–
UOM
o
u
＋
－
＋
u–
u+
AO
2. 集成运放的理想特性
理想化的条件：
开环电压放大倍数 AO
∞ ;
差模输入电阻 ri
开环输出电阻 rO
共模抑制比 KCMRR
∞ ;
0 ;
∞ ;
上页
下页
返回
－
＋
＋
u
－
u
＋
o
u
AO
第4章
集成运放的理想电压传输特性
0
uo
ui
+
－
u0
－UEE
R1
R
7 集成运算放大器
型取决于第一级管子的型号。在集
成运放中，复合管不仅用于中间级， 也常用于输入级和输出级。
7.1.4输出级电路
集成运放的输出级直接与负载相连 接,为了提高它的带负载能力,要求输出 电阻较低。此外,输出级的交流电压和 电流和幅度都比较大,故还要求它有较 大的输出功率。显然,在放大器的3种组 态中,具有低输出电阻的共集(或共漏)放 大器最适合作为输出级的电路。但是, 一般的射级输出器因为功耗大、效率低， 输出电压范围不够大，还不能直接作为 输出级电路，而必须加以改进。
(1) 开环差模电压放大倍数Aod (2) 输入失调电压UIO (3) 输入失调电压温漂αUIO (4) 输入偏置电流IIb和输入失调电流IIO (5) 输入失调电流温漂αIIO
(6) 差模输入电阻rId (7) 共模抑制比KCMR (8) 最大共模输入电压UICM (9) 最大差模输入电压UIDM (10) -3 dB带宽fH
该电路的特点是用很小的Re就可以获
得很弱的输出电流，一般在毫安级，适
合用于小电流场合。
7.1.2输入级
输入级的好坏对提高集成运放的整 体质量至关重要，如输入电阻、共模抑 制比、输入电压范围以及电压放大倍数 等许多性能指标的优劣，输入级都起决 定性作用。 输入级大都采用差分放大电路的形 式，最常见的有3种：基本形式、长尾 式和恒流源式。
7.1.1偏置电路
集成运放为设置合适、稳定的直流偏 置电路以保证其正常工作中，常采用恒 流源电路。
1. 基本镜像电流源电路
基本镜像电流源电路如图7.4所示，它 是由两个特性对称的三极管VT1和VT2及一 个电阻R构成的。
运放工作原理
运放工作原理运放，即运算放大器，是一种电子放大器，具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点。
它广泛应用于电子电路中，用于放大信号、滤波、比较和运算等功能。
本文将介绍运放的工作原理，包括基本结构、工作模式和应用特点。
1. 基本结构运放通常由差分放大器、电压跟随器和输出级组成。
差分放大器是运放的核心部分，由两个输入端和一个输出端组成。
输入端通常分为正输入端和负输入端，输出端则输出差分输入信号的放大结果。
电压跟随器用于跟随输入端的电压变化，保持输出端的电压稳定。
输出级则负责输出放大后的信号给外部电路。
2. 工作模式运放有两种基本的工作模式：开环和闭环。
在开环模式下，运放的反馈回路未闭合，输出信号完全由输入信号决定，放大倍数非常高。
在闭环模式下，运放的反馈回路闭合，通过外部电路控制输出信号，使其稳定在预定的电压范围内。
在开环模式下，运放的放大倍数由其内部电路决定，通常为几千到几百万倍。
在闭环模式下，通过外部电阻和电容等元件的组合，可以控制运放的放大倍数和频率响应。
3. 应用特点运放具有以下几个应用特点：（1）高增益：运放的开环增益非常高，可以满足对信号放大的需求。
（2）高输入阻抗：运放的输入端阻抗很大，可以减小对输入信号的干扰，提高信号的精确度。
（3）低输出阻抗：运放的输出端阻抗很小，可以驱动外部负载，保持输出信号的稳定性。
（4）灵活性：运放可以通过外部电路实现各种功能，如滤波、比较、积分和微分等。
（5）稳定性：运放的内部电路经过精心设计，具有良好的温度稳定性和频率稳定性。
总之，运放作为一种重要的电子器件，在电子电路中有着广泛的应用。
通过了解其工作原理和特点，可以更好地设计和应用运放，满足不同的电路需求。
集成运算放大器原理
集成运算放大器原理集成运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种重要的电子元件，广泛应用于模拟电路中。
它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗、宽带宽等特点，是现代电子技术中不可或缺的一部分。
在本文中，我们将深入探讨集成运算放大器的原理及其应用。
首先，让我们来了解一下集成运算放大器的基本结构。
集成运算放大器通常由差动放大器、级联放大器和输出级组成。
差动放大器是集成运算放大器的核心部分，它由两个输入端和一个输出端组成。
输入端通常包括一个非反相输入端（+）和一个反相输入端（-），输出端则输出差分信号的放大结果。
级联放大器用于进一步放大差动放大器的输出信号，而输出级则用于驱动负载。
集成运算放大器的工作原理主要依赖于反馈机制。
在反馈电路中，部分输出信号会被送回到输入端，以控制放大器的增益和性能。
负反馈可以提高放大器的稳定性和线性度，使其更适合实际应用。
而正反馈则可以用于产生振荡或非线性特性。
除了基本的放大功能，集成运算放大器还可以实现各种电路功能，如加法器、减法器、积分器、微分器等。
通过合理设计反馈电路和输入输出端的连接方式，可以实现不同的电路功能。
这使得集成运算放大器成为模拟电路设计中的重要工具。
在实际应用中，集成运算放大器广泛应用于信号处理、滤波器、控制系统、仪器仪表等领域。
例如，它可以用于放大传感器信号、控制电机速度、设计滤波器等。
其高性能、灵活性和可靠性使得集成运算放大器成为电子工程师设计电路时的首选器件之一。
总的来说，集成运算放大器是一种功能强大、应用广泛的电子元件。
它的原理基础于差动放大器和反馈机制，通过合理设计可以实现各种电路功能。
在实际应用中，它发挥着重要作用，为电子系统的稳定性和性能提供了强大支持。
希望本文能对您对集成运算放大器有更深入的了解，并在实际应用中发挥更大的作用。
集成运算放大器的组成及各组分功能叙述
集成运算放大器的组成及各组分功能叙述集成运算放大器（Integrated Operational Amplifier，简称OP-AMP）是一种高增益、差分输入、单端输出的电子放大器。
它由多个晶体管、电阻、电容等元件组成，通过集成电路技术将这些元件集成在一块芯片上。
集成运算放大器广泛应用于模拟电路中，具有放大、滤波、积分、微分等功能。
集成运算放大器的组成主要包括差分输入级、差动放大级、输出级和电源级等组分。
差分输入级是集成运算放大器的第一级，它由两个晶体管组成。
其中一个晶体管的基极接收输入信号，另一个晶体管的基极接收反向输入信号。
差分输入级的主要功能是将输入信号转换为差分信号，以便后续的差动放大。
差动放大级是集成运算放大器的核心部分，它由多个晶体管组成。
差动放大级的输入端接收差分信号，经过放大后输出到输出级。
差动放大级的主要功能是放大差分信号，同时具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点。
输出级是集成运算放大器的最后一级，它由一个晶体管和一个负反馈电阻组成。
输出级的输入端接收差动放大级的输出信号，经过放大后输出到外部负载。
输出级的主要功能是将差动放大级的输出信号放大到足够的幅度，以驱动外部负载。
电源级是集成运算放大器的电源部分，它由多个晶体管和电阻组成。
电源级的主要功能是为差动放大级和输出级提供稳定的工作电压，以保证集成运算放大器的正常工作。
除了以上主要组分外，集成运算放大器还包括偏置电流源、偏置电压源、补偿电容等辅助组分。
偏置电流源用于提供差动放大级的偏置电流，以保证差动放大级的工作点稳定。
偏置电压源用于提供差动放大级的偏置电压，以保证差动放大级的工作在线性区。
补偿电容用于提供频率补偿，以保证集成运算放大器在高频时具有稳定的增益。
集成运算放大器的各组分功能可以总结如下：1. 差分输入级：将输入信号转换为差分信号。
2. 差动放大级：放大差分信号，并具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点。
3. 输出级：将差动放大级的输出信号放大到足够的幅度，以驱动外部负载。
集成运算放大器的主要知识点
-
THANKS!
大学生活即将结束，在此，我要感谢所有老师和一起成长的同学，是你们 大学生涯给予了极大的帮助。本论文能够顺利完成，要特别感谢我的导师
感谢您的耐心指导，您辛苦了！
建立时间：这是指运放达到稳定输出所需的时间。建立时间对于需要快
集成运算放大器的主要知识点
压摆率：这是指运放在大信号输入时的最大 输出电压变化率。压摆率决定了运放在大信 号应用中的性能
输入阻抗：这是指运放在输入端的电阻抗。 输入阻抗通常很高，可以与传感器等低阻抗 电路直接连接
电源抑制比：这是指运放在电源电压变化时 保持稳定性能的能力。电源抑制比越高，电 源电压变化对运放性能的影响越小
放大级：这一级通常包含一个或多个放大器，用于将差分输入级的微小 。放大级的输出是整个运放的输出信号
集成运算放器的主要知识点
以上就是集成运算放大器的主要知识点。理解和掌握这些知识点有助于深 电子元件的性能和应用 除了上述提到的知识点，集成运算放大器还有一些重要的特性需要理解
频率响应：这是指运放在不同频率下的增益和相位响应。运放的频率响 部电路的RC时间常数决定
集成运算放大器的主要知识点
目录
集成运算放大器的主要知识点
集成运算放大器(通常简称为运放)是一种集成电路，它包含三个基本组成 级、放大级和输出级。以下是对这些组成部分的详细解释
差分输入级：这是运放的两个输入端，通常称为"非反向输入端"(同 反向输入端"(反相输入端)。这两个输入端之间的电压差异是运放的
失调电压漂移：这是指运放在温度变化时失
最大功耗：这是指运放 功耗。超过这个功耗可 降
共模抑制比：这是指运 的共模干扰抑制能力。 放在存在共模干扰时性
集成运放差分放大
(a)两输入端同时对地输入
信号—双端（边）输入
(b)一端接地，另一端输入
信号—单端（边）输入
两种输出方式：
(c) 输出信号取自两个集电极 —双端输出
(d)输出信号取自一个集电极
对地信号—单端（边）输出
输入、输出方式
双入/双出 单入/双出
双入/单出 单入/单出
工作原理： 1.静态分析(直流分析)
多路电流源电路
当 参 考 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。
I C1
IC2
IC3
VBE IE Re VBE1 I R E1 e1 VBE2 I E2Re2 VBE3 I E3Re3 I E Re I E1Re1 I E 2 Re2 I E3 Re3 I REF Re I C1Re1 I C 2 Re2 I C3 Re3
共模电压增益
iB1 iB2
vI1 vI 2 vIc
双端输出
Avc
voc vIc
voc1 voc2 vIc
iB1 RC (iB2 RC ) 0
vIc
单端输出
Avc1
voc1 vIc
iB1 RC iB1 rbe (1 )iB1 2Re
Avc1
rbe
Rc (1
)2Re
Avc 2
Avd 2
vod 2 vId
Rc
2rbe
C1 ++
-
-
+ C2
如果双端输出和单端输出分别接负载电
阻RL时，电压增益表达式：
B1
C1
+
+
-
B2
Avd
(Rc
集成运算放大器的原理与应用讲解
集成运算放大器的原理与应用讲解1. 什么是集成运算放大器（Op Amp）？•集成运算放大器（Op Amp）是一种高增益、直流耦合、差分放大器，常被用于放大、滤波和电压比较等电路应用。
•Op Amp是一种集成电路芯片，通常包含多个晶体管、电阻和电容等被精确布局在一个芯片上。
2. 集成运算放大器的原理•Op Amp的核心是差动放大器，由两个输入端（非反馈端和反馈端）和一个输出端组成。
•在差动放大器中，非反馈端的输入信号被放大器放大，然后通过反馈回到非反馈端，从而形成放大器的反馈机制。
•Op Amp的增益由开环增益和反馈网络的配置决定。
3. 集成运算放大器的主要特性•增益：Op Amp具有非常高的开环增益，通常在105到108之间。
•输入阻抗：Op Amp的输入阻抗非常大，通常在106到1012欧姆之间。
•输出阻抗：Op Amp的输出阻抗非常小，通常在几十欧姆以下。
•带宽：Op Amp的带宽是指在给定增益下能够传输信号的频率范围。
4. 集成运算放大器的应用4.1 可逆放大器•可逆放大器是Op Amp最常见的应用之一，采用负反馈的方式将输出信号的一部分反馈到输入端。
•可逆放大器可以用于放大和滤波等电路，常用的配置包括反向放大器、比例放大器和积分器等。
4.2 比较器•Op Amp可以作为比较器使用，将输入信号与一个参考电压进行比较，输出高电平或低电平。
•比较器广泛应用于电压比较、电压检测和信号切换等电路。
4.3 运算放大器•运算放大器是一种特殊的Op Amp应用，采用负反馈的方式实现各种算术运算。
•常见的运算放大器电路包括加法器、减法器、乘法器和除法器等。
4.4 滤波器•Op Amp可以用于构建各种类型的滤波器，如低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
•滤波器可以用于信号调整、降噪和频谱分析等应用。
5. 集成运算放大器的选择与设计•在选择和设计集成运算放大器时，需要考虑参数如增益、输入阻抗、输出阻抗、带宽和供电电压等。
第7讲 差分放大电路 互补输出级 集成运放概述PPT课件
c
同相
10
第四章 集成运算放大电路
重点： 一、集成运放的组成及各部分的作用和特点 二、集成运放的电压传输特性 三、集成运放中基本电流源的工作原理 四、集成运放的主要参数及选用
11
§4.1 概述
一、集成运放的特点
1、直接耦合方式，充分利用管子性能良好的一致 性采用差分放大电路和电流源电路。 2、用复杂电路实现高性能的放大电路，因为电路 复杂并不增加制作工序。 3、用有源元件替代无源元件，如用晶体管取代难 于制作的大电阻。 4、采用复合管。
7
2、消除交越失真的互补输出级
▪ 对偏置电路的要求：有合适的Q点，且动态损失尽可能小。
▪ 如果信号为零时两只管子处于临界导通或微导通，那么当 有信号输入时两只管子中至少有一个导通，因而消除了交 越失真。
静 态UB ： 1B2UD1UD2
动 态ub： 1ub2ui
若I
＞
2
＞I
，
B
则
U B1B2
R3＋R4 R4
演讲人：XXXXXX
时 间：XX年XX月XX日
14
12
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
13
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
静态时T1、T2均截止，UB= UE=0
6
1、互补电路 1) 基本电路 动态
ui正半周，电流通路为
运放差分放大电路详解
运放差分放大电路详解
运放差分放大电路是一种常用于信号放大和信号处理的电路。
它由差分放大器和运算放大器组成，常用于音频放大、仪器放大、传感器信号处理等应用中。
下面将对运放差分放大电路进行详细的解析。
差分放大器是运放差分放大电路的核心组成部分，它由两个输入端（非反相输入端和反相输入端）和一个输出端组成。
通过调节非反相输入端和反相输入端的电压，可以实现对输入信号的放大。
差分放大器的放大倍数可以通过调整反馈电阻值来控制。
运放差分放大电路的工作原理是利用运算放大器来实现对差分放大器的补偿。
运算放大器将输入信号经过放大后，与输入信号同相连接到差分放大器的反相输入端。
这样，运放差分放大电路就能够实现对输入信号的放大和处理。
在运放差分放大电路中，反馈电路起着重要的作用。
一般情况下，选择负反馈电路可以提高放大电路的稳定性和线性度。
通过调整反馈电阻和电容的数值，可以对运放差分放大电路的增益、频率特性、相位特性等进行调节。
运放差分放大电路还可以实现一些实用的功能。
例如，当差分放大器的两个输入端电压相等时，输出电压为零，即可以实现电压补偿功能。
另外，差分放大器还可以用于实现滤波器、积分器和微分器等信号处理功能。
总之，运放差分放大电路在电子技术领域中扮演着重要的角色。
它能够实现对输入信号的放大和处理，具有较高的稳定性和可靠性。
了解和掌握运放差分放大电路的工作原理和相关参数调节方法，对于设计和应用电子电路都具有重要的意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ri = 2( Rb + rbe ) Ro = Rc
K CMR =
β ( Rc ∥ RL ) Ac = − Rb + rbe + 2(1 + β ) Re Rb + rbe + 2(1 + β ) Re
Rb + rbe
是必要的吗？ 是必要的吗？
2) 单端输入双端输入
在输入信号作用下电位 变化吗？说明什么？ 变化吗？说明什么？
2、差分放大电路的四种接法 、
1) 双端输入单端输出
Q：I EQ、I BQ、I CQ与双端输出时相同。 U CEQ1 ≠ U CEQ2 RL U CQ1 = ⋅VCC − I CQ ( Rc ∥ RL ) Rc + RL U CQ2 = VCC − I CQ Rc
1 β ( Rc ∥ RL ) 动态：Ad = − ⋅ 2 Rb + rbe
பைடு நூலகம்
例:
若uI1=10mV，uI2=5mV，则 ， ， uId=？ uIc=？ ？ ？
若uI=10mV，则uId=? uIc=? ， 用直流表测u 用直流表测 O ，uO=?
第四章 集成运算放大电路
重点： 一、集成运放的组成及各部分的作用和特点 二、集成运放的电压传输特性 三、集成运放中基本电流源的工作原理 四、集成运放的主要参数及选用
§4.1 概述
一、集成运放的特点
1、直接耦合方式，充分利用管子性能良好的一致 、直接耦合方式， 性采用差分放大电路和电流源电路。 性采用差分放大电路和电流源电路。 2、用复杂电路实现高性能的放大电路，因为电路 、用复杂电路实现高性能的放大电路， 复杂并不增加制作工序。 复杂并不增加制作工序。 3、用有源元件替代无源元件，如用晶体管取代难 、用有源元件替代无源元件， 于制作的大电阻。 于制作的大电阻。 4、采用复合管。 、采用复合管。
3、电路的改进 1) 具有恒流源的差放 、
Re 越大，共模负反馈越强，单端输出时的 c越小，KCMR 越大，共模负反馈越强，单端输出时的A 越小， 越大，差分放大电路的性能越好。 太大，则不合理。 越大，差分放大电路的性能越好。但Re 太大，则不合理。
I 2 >> I B3，I E 3
R2 ⋅VEE − U BEQ R + R2 ≈ 1 R3
静态时T 均截止， 静态时 1、T2均截止，UB= UE=0
1、互补电路 1) 基本电路 动态 、 ui正半周，电流通路为 正半周， +VCC→T1→RL→地， uo = ui 地 ui负半周，电流通路为 负半周， 地→ RL → T2 → -VCC，uo = ui 两只管子交替工作，两路 两只管子交替工作， 电源交替供电，双向跟随。 电源交替供电，双向跟随。 2) 交越失真 消除失真的方法： 消除失真的方法： 设置合适的静态工 作点。 作点。
二、集成运放电路的组成
为各级放大电路设置合适的静态工作点。 偏置电路：为各级放大电路设置合适的静态工作点。采 用电流源电路。 用电流源电路。 前置级，多采用差分放大电路。要求R 输入级：前置级，多采用差分放大电路。要求 i大，Ad大， Ac小，输入端耐压高。 输入端耐压高。 主放大级，多采用共射放大电路。 中间级：主放大级，多采用共射放大电路。要求有足够的 放大能力。 放大能力。 功率级，多采用准互补输出级。要求R 输出级：功率级，多采用准互补输出级。要求 o小，最大 不失真输出电压尽可能大。 不失真输出电压尽可能大。
＋ ＋
2、消除交越失真的互补输出级
对偏置电路的要求： 且动态损失尽可能小。 对偏置电路的要求：有合适的Q点，且动态损失尽可能小。 如果信号为零时两只管子处于临界导通或微导通， 如果信号为零时两只管子处于临界导通或微导通，那么当 有信号输入时两只管子中至少有一个导通， 有信号输入时两只管子中至少有一个导通，因而消除了交 越失真。 越失真。
静态：U B1B2 = U D1 + U D2 动态：ub1 ≈ ub2 ≈ ui
若I 2＞＞I B，则 U B1B 2 R3＋R4 ≈ ⋅ U BE R4
故称之为U BE 倍增电路
3、准互补输出级
输出管为同类型晶体管。 输出管为同类型晶体管。
四、多级直接耦合放大电路
接法 输入 输出 相位 读图方法：按信号流通顺序将电路“ 化整为零” 读图方法：按信号流通顺序将电路“ 化整为零”，将N级放 级放 大电路分为N个基本放大电路 个基本放大电路。 大电路分为 个基本放大电路。 c b 共射 反相 第一级： 共集 第一级：双端输入单端输出的差放 同相 b e 第二级： 第二级：以复合管为放大管的共射放大电路 e c 同相 第三级： 共基 第三级：准互补输出级
差模输入信号 uId = u I
uI 2 由于输入差模信号的同 时伴随有共模输入信号 ，所以 uI uO = Ad ⋅ uI + Ac ⋅ + U OQ 2 共模输入信号 uIc =
清华大学华成英 hchya@
3) 四种接法的比较 在参数理想对称条件下： 在参数理想对称条件下： 输入方式：双端输入时无共模信号输入， 输入方式：双端输入时无共模信号输入，单端输 入时有共模输入。 与输入方式无关。 入时有共模输入。Ri与输入方式无关。 输出方式：Q点、Ad、 Ac、 KCMR、Ro均与之有关。 均与之有关。 输出方式： 点
三、集成运放的符号和电压传输特性
在线性区： 是开环差模放大倍数。 在线性区：uO＝Aod(uP－uN)， Aod是开环差模放大倍数。 ， 由于A 高达几十万倍， 由于 od高达几十万倍，所以集成运放工作在线性区时的 最大输入电压(u 的数值仅为几十～ 最大输入电压 P－uN)的数值仅为几十～一百多 。当其大 的数值仅为几十 一百多µV。 于此值时，集成运放的输出不是＋UOM , 就是－UOM，即集成 于此值时，集成运放的输出不是＋ 就是－ 运放工作在非线性区。 运放工作在非线性区。
2)加调零电位器 加调零电位器
取值大些？小些？ 取值大些？小些？
RW为调零电位器， 为调零电位器， 取值应很小。 取值应很小。
3) 场效应管差分放大电路
三、互补输出级
对输出级的要求：带负载能力强； 对输出级的要求：带负载能力强；最大不失真输出 电压最大，其峰值接近电源电压。 电压最大，其峰值接近电源电压。 1、互补电路 1) 基本电路 、 T1、T2特性理想对称。 特性理想对称。