电工技术PPT课件

集成运放符号和组成框图如图3-5所示。
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3.3 集成运算放大器
3.3.2 主要参数
集成运放的参数是评价其性能优劣的主要标志，也是正确选 择和使用的依据。为了正确选择和使用集成运放组件，必须 熟悉其主要性能指标的含义和数值范围。
1.输入失调电压UIO 理想集成运放的要求是：当输入电压为零时，输出电压也为
中间级主要任务是提供足够大的电压放大倍数，故也称电压 放大级。中间级同时还应有较高的输入电阻，以减少对前级 的影响，另外还应有较大电压和电流以推动输出级。
输出级的主要作用是提供足够的输出电压和功率，以满足负 载的需要，同时还应具有较低的输出电阻和较高的输入电阻， 起到将放大级和负载隔离的作用。
3.2 差分放大电路
(2)存在零点漂移 ①零点漂移的定义：在输入信号为零时，出现输出端的直流电
位缓慢变化的现象。 ②产生零点漂移的原因：元器件参数的变化、电源电压的波动、
环境温度的变化等，其中由温度变化导致半导体参数等变化(简 称温漂)是零点漂移的最主要原因。 ③零点漂移在RC祸合电路中影响不大；但在直接耦合放大电路 中会被后级电路逐级放大，目第一级的零漂影响最为严重。 2.抑制零点漂移的措施 ①选用参数稳定性好、高质量的硅管。 ②采用负反馈，以减少零点漂移。 ③采用直流稳压电源，减少电源电压的波动引起的零点漂移。 ④采用另一个热敏元件去补偿放大器的零点漂移。 ⑤采用差动放大电路，它常用作集成运放的输入级，这是解决 零点漂移问题的主要方法。
②共模输入信号。大小相等、极性相同的漂移信号，称为共 模信号，用uic表示，这种输入方式称为共模输入，输入共模 信如号图时3-的1(电c压)所放示大。倍数为共模电压放大倍数，用Auc来表示。
(4)差模输入动态分析

（3.5）
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3.2 差分放大电路
(5) 共模输入动态分析

（3.4）
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3.2 差分放大电路
(3)差模信号和共模信号
①差模输入信号。大小相等、极性相反的一对信号称为差模 信号，用uid来表示，uid=ui，这种信号的输入方式称为差 模输入，输入差模信号时的电压放大倍数称为差模电压放大 倍数，用Aud来表示。如图3-1(b)所示。
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3.2 差分放大电路
(1)单端输入方式
单端输入电路如图3-3所示。
单端输入，在REE足够大的条件下，与双端输入状态相同， 其Aud、rid、ro分析结论相同。
(2)单端输出方式
单端输出电路如图3-4所示。
差模增益：

（3.8）
其中
共模增益：

（3.9）
入II在BI端微pB的是都安算输需的术入要数平信一 量均号定 级值为的 ，，零静 其即时态 值I，基 应IB两=极 尽1个电 可/输能流2入（小IB端。NI和B的NI静+Bp态。I基B输p极入）电偏，流置一I电般BN流I和IB 输入偏置电流的大小，主要取决于输入级差分管的集电极静

（3.6）
差动放大器的输出电压为零，显然，差动放大器对共模信号 有抑制作用，即能有效抑制零点漂移。
2.具有电流源的差动放大电路
如图3-2所示。
3.差动放大电路的输入/输出方式
差动放大器有两个输入端和两个输出端(均共地)，所以在信 号输入和输出方式上，可以根据不同的情况加以选择。一般， 差动放大器有四种连接方式，这四种连接方式的特点、有关 计算公式及应用情况见表3-1。注意：采用单端输出的接法 时，如果由VT1输出，则输出电压与输入电压反向；如果由 VT2输出，则输出电压与输入电压相同。
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3.3 集成运算放大器
3.3.1 集成运算放大器的组成及符号
集成运放由输入级、中间级、输出级和偏置电路四个部分组 成，如图3-5 (c)所示。
输入级对集成运放的性能起着决定性的作用，是提高集成运 放质量的关键。要求其输入电阻高，为了减少零点漂移和抑 制共模十扰信号，所以通常采用恒流源的差动放大电路的形 式，也称差动输入级。
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3.2 差分放大电路
3.2.2 差分放大电路
1.基本差动放大电路
(1)电路组成
图3-1所示是一个基本差动放大电路，它由两个特性相同的 二极管VT1、VT2组成对称电路。
(2)静态分析

（3.1）

（3.2）
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3.2 差分放大电路

Fra Baidu bibliotek
（3.3）
零。实际上运放电路不可能做到完全对称，特别是输入级影 响大。因此通常输入电压为零时，输出电压不为零。称输入 电压为零时的输出电压为输出失调电压，把输出失调电压折 算到输入端，即输入失调电压UIO等于输出失调电压除以运 放电路的开环放大倍数。
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3.3 集成运算放大器
2.输入偏置电流I1B 集成运放的两个输入端是输入级差分管的基极，因此两个输
若将直接祸合放大器的输入端短路(ui=0) ，理论上讲，输 出端应保持某个固定值不变。然而，实际情况并非如此，输 出电压往往偏离初始静态值，出现了缓慢的、无规则的漂移， 这种现象称为零点漂移。
1.直接藕合放大器零点漂移问题 (1)直接藕合放大器各级静态工作点之间相互影响，相互牵
制。
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第3章 集成运算放大器与负反馈
3.1 概述 3.2 差分放大电路 3.3 集成运算放大器 3.4 负反馈放大器 3.5 基本运算电路
3.6 运算放大器的选用及使用注意事 项
1
3.1 概述
集成电路是把整个电路所需的二极管、三极管或场效应管、 电阻及连接导线等元器件制作在一块硅基片上，从而实现某 种特定功能的电了电路。按功能不同，可分为数字集成电路 和模拟集成电路。
集成运算放大器是模拟集成电路中发展最早、通用性最强的 器件，其内部实际上是一个高放大倍数的直接耦合放大器。
反馈技术在电路中应用十分广泛，反馈现象普遍存在于电路 中。负反馈能够改善放大电路的性能。
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3.2 差分放大电路
3.2.1 直接耦合方式
在直接耦合放大器中，由于级与级之间无隔直(流)电容，因 此各级的静态工作点相互影响，从而要求在设计电路时，合 理安排，使各级都有合适的静态工作点。