集成电路运算放放大器

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集成运算放大器电路-模拟电子电路-PPT精选全文完整版

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第4章 集成运算放大器电路
4―3―2差动放大器的工作原理及性能分析 基本差动放大器如图4―12所示。它由两个性能参
数完全相同的共射放大电路组成,通过两管射极连接 并经公共电阻RE将它们耦合在一起,所以也称为射极 耦合差动放大器。
I UE (UEE ) UEE 0.7
RE
RE
第4章 集成运算放大器电路
IC2
R1 R2
Ir
(4―7) (4―8)
第4章 集成运算放大器电路
可见,IC2与Ir成比例关系,其比值由R1和R2确定。 参考电流Ir现在应按下式计算:
UCC
Ir
UCC U BE1 Rr R1
UCC Rr R1
(4―9)
Ir
Rr
IC2
IB1
V1

UBE1 -
IE1
R1
IB2 +
UBE2 - R2
(4―11)
Ir
IC1
IB3
IC1
IC3
IC1 IC2,
IC3
3 1 3
IE3
IE3
IC2
IC1
1
IC2
2
若三管特性相同,则β1=β2=β3=β,求解以上各
式可得
IC3
(1 2ຫໍສະໝຸດ 222)Ir
(4―12)
第4章 集成运算放大器电路
利用交流等效电路可求出威尔逊电流源的动态内阻
Ro为
Ro 2 rce
4―2 电流源电路
电流源对提高集成运放的性能起着极为重要的作 用。一方面它为各级电路提供稳定的直流偏置电流, 另一方面可作为有源负载,提高单级放大器的增益。 下面我们从晶体管实现恒流的原理入手,介绍集成运 放中常用的电流源电路。

集成运算放大电路

集成运算放大电路



uA741 (单运放)是高增益运算放大器,用于军 事,工业和商业应用 .这类单片硅集成电路器件提 供输出短路保护和闭锁自由运作。

这些类型还具有广泛的共同模式,差模信号范围和 低失调电压调零能力与使用适当的电位。 uA741 芯片引脚和工作说明: 1和5 为偏置 (调零端) ,2 为正向输入端, 3为反向输入端,4 接地, 6为输出, 7接电源 8空脚
集成运放的输出电压与输入电压(即同相输入端与反相输入端之 间的差值电压)之间的关系曲线称为电压传输特性。对于正、负两 路电源供电的集成运放,其电压传输特性如图3 -4(a)所示。 曲线分线性区(图中斜线部分)和非线性区(图中斜线以外的部 分)。在线性区,输出电压随输入电压(Up - UN)的变化而变化; 但在非线性区,只有两种可能:或是正饱和,或是负饱和。
低输入偏置电流:100nA最大值(LM324A)
每个封装有4个放大器 内部补偿 共模范围扩展至负电源 行业标准的引脚分配 输入端的ESD钳位提高了可靠性,且不影响器件工作 提供无铅封装
特性(Features):
· 内部频率补偿
· 直流电压增益高(约100dB) · 单位增益频带宽(约1MHz)
· 电源电压范围宽:单电源(3—30V);
· 双电源(±1.5 一±15V) · 低功耗电流,适合于电池供电 · 低输入偏流 · 低输入失调电压和失调电流 · 共模输入电压范围宽,包括接地 · 差模输入电压范围宽,等于电源电压范围 · 输出电压摆幅大(0 至Vcc-1.5V)
由于外电路没有引入负反馈,集成运放的开环增益非常高,只要加 很微小的输入电压,输出电压就会达到最大值所以集成运放电压传 输特性中的线性区非常窄,如图3 -4(a)所示。理想运放传输特性无 线性区,只有正、负饱和区,如图3 -4(b)所示。

集成电路运算放大器的定义

集成电路运算放大器的定义

集成电路运算放大器的定义1. 引言集成电路运算放大器是当今电子电路中最重要的基本器件之一。

它是一种高增益、差分放大器,广泛应用于模拟电路、信号处理、自动控制等领域。

本文将介绍集成电路运算放大器的定义、基本原理、特性以及应用。

2. 定义集成电路运算放大器,简称运放(Op-Amp, Operational Amplifier),是一种差分放大器,它能够将输入信号放大到较高的增益水平。

运放通常由差动输入级、差动放大级、输出级和电源级组成。

它的输入有两个端口:非反馈输入端(inverting input)和反馈输入端(non-inverting input),输出端则以电压方式输出。

3. 基本原理3.1 差分放大器运放的核心是差分放大器,它是由两个晶体管组成的差分对(differential pair)。

差分放大器具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点。

当在非反馈输入端和反馈输入端施加电压时,差分放大器将两个输入信号进行差分放大,并输出差分放大的结果。

3.2 负反馈运放的一个重要特点是负反馈(negative feedback)。

负反馈通过将输出信号的一部分反馈到输入端,使得运放的输出与输入之间达到稳定的关系。

负反馈降低了运放的增益,但提高了稳定性和线性度。

4.1 增益运放具有非常高的开环增益,通常在105到106范围内。

通过负反馈可以调节运放的增益,使其适应不同的应用需求。

4.2 输入阻抗和输出阻抗运放的输入阻抗非常高,通常在105到1012欧姆之间,使其能够接受较小的输入信号。

输出阻抗通常比输入阻抗小得多,可以提供较低的输出阻抗。

4.3 带宽运放的带宽指的是它能够工作的最大频率范围。

通常,在低频时运放的增益较高,而在高频时增益会逐渐降低。

带宽取决于运放的内部结构和电容等元件。

运放的工作温度和环境温度对其性能有一定影响。

温度变化会引起运放增益的变化,这种现象称为温漂。

通过合适的补偿电路和工艺可以减小温漂的影响。

集成运算放大器全篇

集成运算放大器全篇
要求。
习题判16
七、 微分器
iF R
i1 C ui
R2
– +
+
u–= u+= 0
uo
若输入: ui sin t
ui
则:uo RC cost RC sin(t 90 ) 0 uo
0
iF
uo R
i1
C
dui dt
i1 iF
uo
RC
dui dt
t t 习题判19
微分是积分的逆运算。因此,只要将积分运算电路 中R和C的位置互换,就能形成微分器基本电路。如果 说,积分电路能够延缓信号的传输,那么微分电路则能 加快信号的传输过程,微分器又称D调节器。
(2)无调零引出端的运放调零。有些运放是不设调零引出端 的,特别是四运放或双运放等因引脚有限,一般都省掉调零端。 用作电压比较器的运放,无需调零;用作弱信号处理的线性电 路,需要通过一个附加电路,引入一个补偿电压,抵消失调参 数的影响,几种附加的调零电路如图1-14所示。 调零电路的接人对信号的传输关系应无影响,故图l-14a和图l14b加入了限流电阻R3,R3的阻值要求比R1大数十倍,若R1 =10 kΩ, R3可取200 kΩ。图l-14c和图l-14d为不用调零电源 (+U和-U)的调零电路,通过调节电位器RP,可以改变输入偏置 电流的大小,以调整电消振措施 1)区分内外补偿。从产品手册或产品说明书上可查到补偿方法, 如F007型运放往往把消振用的RC元件制作在运放内部。大部分 没有外接相位补偿(校正)端子的运放,均列出补偿用RC元件 的参考数值,按厂家提供的参数,一般均能消除自激。 2)补偿电容与带宽的关系。有时按厂家提供的RC参数不能完全 消除自激。此时若加大补偿电容的容量,可以消除自激。对于 交流放大器,则必须注意补偿元件对频带的影响,不应取过大 的电容值,要选取适当的电容值,使之既能消除振荡,又能保 持一定的频带宽度。此外,对应不同的闭环增益,所需的补偿 电容和补偿电阻也不同。在选取补偿元件时,可以按以下原则 掌握:在消除自激的前提下,尽可能使用容量小的补偿电容和 阻值大的补偿电阻。

集成运算放大器_电子电路

集成运算放大器_电子电路
放大电路
集成运放:是一种高放大倍数的直接耦合 多级放大器。 直接耦合存在的最主要问题是:温漂问题 解决的办法:采用差动式放大电路
一.基本差动放大电路
(一)工作原理: 各元件相同:即T1,T2管对称 RS1=RS2=RS Rb1=Rb2=Rb Rc1=Rc2=Rc(两边严格对称)
优点:结构简单,符合集成电路特点
缺点:I。受Vcc、R、VBE影响,要使I。得到小电流, R必须很大,集成电路制作难。
二、微电流源电路
Io小电流,R值不太大,应使I。<IR
从PN结中伏安特性方程:
IE=Is(eUbe/UT-1),当Ube》UT时,
第三节
一、 镜像电流源电路 VB1=VB2→IB1=IB2=IB
电流源电路
集成运算放大中,常用电流源提供偏置电路作为有源负载。
(Ic1=Ic2=Ic0)→IR=Ic1+2IB=Ic1(1+2/) =I0(1+2/β)或I0=IR/(1+2/β) 当 β 》2,Vcc》VBE I。=IR=(Vcc-VBE)/R≈Vcc/R 当Ir 大小固定时,电流源输出I。也相应恒定,故称镜像电流
当静态工作时:Ic1Q=Ic2 Q
温度升高:Ic1升,Uc1降(对称性)Uc1Q=Uc2Q, U。=Uc1Q-Uc2Q=0 Ic2升,Uc2降 克服温度变化而引起的零点漂移现象
(二) 放大倍数
1、 差模放大倍数Ad: 当输入信号Ui1及Ui2时(幅度相同; 极性相反)(Ui1=-Ui2)或Ui1=Ui/2,Ui2=-Ui/2 Ui1:T1放大,UC1与Ui2反相;Ui2:T2放大,Uc2与Ui2反相 (U。=UC1-UC2) (差动或) 设单管放大倍数为A1,则:UC1= Ui1 A1=1/2 UiA1 U。=UC1-UC2= UiA1

集成运算放大器

集成运算放大器


A/D转换方法
– 计数法 速度慢 – 双积分式A/D转换器 精度高、干扰小 速度慢 – 逐次逼近式A/D转换器 原理同计数式相似,只是从最高位开始,通过试探值来计数。
例1:ADC0804 (8位,100us,转换精度 ±1LSB,内带可控三态门)。

例2:ADC570 (输入电压:0~10V 或 -5V~+5V)


例3. 8位以上A/D转换器和系统连接。 ADC1210:12位,100us,启动端SC,结束转换CC。

例4. ADC0809: 逐次逼近式8通道8位ADC。

同时有模拟电路和数字电路的系统中地 线的连接
模拟电路 ADC DAC 数字电路
模拟电路 AGND
数字电路 DGND
模拟地
公共接地点
if RF
R1 R2
R3 RP
- +
u0
ui 1 ui 2 ui 3 uo R1 R2 R3 Rf 可得: uo R f ( ui 1 ui 2 ui 3 ) R1 R2 R3 若R1=R2=R3=R,则 u R f ( u u u ) o i1 i2 i3 R
集成运算放大器
1.集成运算放大器概述
集成运算放大器是一种高电压增益、高输入电阻和低输出 电阻的多级直接耦合放大电路,一般由四部分组成:
输入级:一般是差动放大 器,利用其对称特性可以 提高整个电路的共模抑制 比和电路性能,输入级有 反相输入端“-”、同相 输入端“+”两个输入端; 中间级:的主要作用是
3、差动比例运算电路
R1=R2,R’=RF Uo=-RF/R1(Ui1-Ui2)
差动比例运算电路 又称减法运算电路

电子技术基础第五章集成运算放大器

电子技术基础第五章集成运算放大器
V C E V C V E V C C I C R c I B R b V BE
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

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

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。

什么是集成电路-什么是集成运算放大器-运算放大器符号

什么是集成电路-什么是集成运算放大器-运算放大器符号

个人收集整理-ZQ
什么是集成电路?什么是集成运算放大器?运算放大器符号
集成电路是指采用半导体或薄、厚膜工艺,用外延生长技术、光刻技术、氧化物掩蔽扩散技术把电路组件(指有源或无源组件以及相互连线),集中缩小在单晶片上,构成一个完整地具有一定功能地电路.集成电路具有体积小、组件连接线和外部焊点减少等特点,工作可靠,工作速度快,得到广泛应用.
集成运算放大器简称集成运放,是一个高增益,低漂移,带深度负反馈地直接耦合放大器.集成运放本身并不具备计算功能,只有在外部网络配合下才能实现运算.由于其性能优良,被广泛应用于运算、测量、控制、信号产生、处理和变换等各个领域中,集成运算放大器地一般符号用图所示符号表示.反相输入端用“”表示,同相输入端用“”表示,三角形地顶端是放大器地输出端.
图运算放大器地符号
1 / 1。

集成电路运算放大器36页

集成电路运算放大器36页

01
02
03
04
信号放大
将传感器输出的微弱信号进行 放大,提高信号的幅度。
信号滤波
对传感器输出的信号进行滤波 处理,消除噪声和干扰。
信号线性化
将传感器输出的非线性信号通 过集成电路运算放大器进行线 性化处理,提高测量精度。
信号比较
将传感器输出的模拟信号与预 设阈值进行比较,输出相应的
开关信号。
在音频信号处理中的应用
集成电路运算放大器
02
的工作原理
输入级
01
02
03
差分输入
运算放大器采用差分输入 方式,将两个输入信号进 行减法运算,提高了抗干 扰能力和共模抑制比。
放大器
输入级通常包含一个三极 管或场效应管组成的放大 器,对差分输入信号进行 放大。
射极跟随器
输入级通常采用射极跟随 器作为输出级,以减小信 号的输出阻抗,提高信号 的驱动能力。
时序控制
在数字电路中,集成电路运算放大 器可以用于产生各种时序控制信号, 如时钟信号、复位信号等。
电压偏置
为数字电路中的逻辑门提供适 当的偏置电压,以调整逻辑门 的阈值电压和性能参数。
电流源和电压源
利用集成电路运算放大器可以 构成各种电流源和电压源,为
数字电路提供稳定的电源。
在传感器信号处理中的应用
THANKS.
确保信号的质量和稳定性。
集成电路运算放大器的历史与发展
历史
集成电路运算放大器的概念最早由美国科学家在20世纪60年 代提出,随着半导体技术和集成电路工艺的发展,集成电路 运算放大器逐渐成为电子工程领域的重要器件。
发展
随着技术的不断进步,集成电路运算放大器的性能不断提高 ,功耗不断降低,集成度不断提高,应用领域不断扩大。目 前,集成电路运算放大器已经广泛应用于信号处理、通信、 音频、医疗、工业控制等领域。

集成运算放大器

集成运算放大器
按功能分:数字集成电路和模拟集成电路,集 成运算放大器属于模拟集成电路。 按集成度分:为小规模、中规模、大规模、超 大规模、甚大规模集成电路。 按其封装方式分:扁平式、双列直插式、金属 圆壳式。
管脚排列规则: 对于双列直插式封装,将器件正放(看顶部),将 切口或圆形标记放在左边,由左下角开始按逆时钟 方向排列序号。如图13-1所示 。
若 R1 = R 2 = R3 = R F ,则: u o = u i 2 − u i1 由此可见,输出电压与两个输入电压之 差成正比,实现了减法运算。该电路又称为 差动输入运算电路或差动放大电路。
二、加法运算电路
根据运放工作在线性区的两条分析依据可知: i f = i1 + i 2 u u u ui 1 R1 i1 if i1 = i1 , i 2 = i 2 , i f = − o R1 R2 RF 由此可得:
1.开环电压放大倍数(差模电压放大倍数) Ad 它是指运放在没有外接反馈的情况下,输入端加一个小信号, 测得的电压放大倍数。它是决定运放精度的主要参数,其值越 大,精度越高。F007开环电压放大倍数约为105倍(100dB)。 2.共模抑制比KCMRR 表征的是运放对干扰信号的抑制能力,KCMRR 越大,共模抑制 性能真好。用差模电压放大倍数Ad与共模电压放大倍数Ac之比 的绝对值来表示。若用分贝为单位,则表示为: F007的KCMRR约为80dB
if
RF


uo +
Δ
式中的负号表示输出电压与输 入电压的相位相反。
闭环电压放大倍数为: uo RF =− Auf = ui R1 当 R F = R1 时, u o = −u i , 即 Auf = −1 ,该电路就成了反 相器。 图中电阻 Rp 称为平衡 电 阻, 通 常取 R p = R1 // R F , 以 保证其输入端的电阻平衡,从 而提高差动电路的对称性。

集成运算放大器

集成运算放大器
镜像电流源电路 多路电流源 微电流源电路 有源负载
31
一、 镜像电流源电路
1、基本镜像电流源
设T1、T2的参数完全相同。
UBE1 = UBE2 = UBE,
IB1= IB2、IC1= IC2
基准电流
I REF
VCC
UBE R
IREF IC1 2IB IC(1 1 2 )
IC2= IC1≈ IREF
1 >>2 /β
1)输出电流IC2与基准电流 IREF相等。把IC2看作是 IREF的镜像——镜像电流源。
2) IC2的大小仅取决于VCC和R,与温度无关。 32
2、精密镜象电流源
精密镜象电流源和普通镜象电流源相比,其
精度提高了 倍。
由于有T3存在,IB3将 比镜象电流源的2IB小β3倍。 因此IC2和IREF更加接近。
ro Rc 10k
uo与ui同相位。
2)求KCMR 10 0.5 2 5.1
KCMR
Aud Auc
50 100 0.5
28
3)改接后,电路由单端输 入变成任意输入。
uid uA uB 8 2 sint mV
uic 12(uA uB)
504 2 sin t mV
Chapter 3 集成运算放大器
集成运放简介 集成运放的单元电路 通用型集成运算放大器 集成运放的主要参数 集成运算放大器的电压传输特性
和理想模型 专用型集成运算放大器
1
3.1 集成运放简介
3.1.1 简介
集成电路是60年代初期发展起来的。 采用半导体制造工艺,在一小块硅单晶片上制作 具有特定功能的电子线路。 集成电路分为:模拟集成电路与数字集成电路。 在模拟集成电路中,运算放大器(早期用于模 拟计算机的数学运算)发展最早,应用最广泛。随 着集成技术与集成工艺的迅速发展,其他类型的模 拟集成电路也取得了非常大的进展,如混频器、调 制器、宽带放大器、高频放大器、功率放大器、电 压比较器、A/D或D/A转换器等

第三章 集成运算放大器

第三章 集成运算放大器
ro rof 0 1 AF
阻RP为vi=0时反相输入端的等 效电阻: RP= R1// RF,称为补
偿电阻或平衡电阻。
反相放大器的特点:


运放的反相输入端虚地,其共模输入电压可视为零,因此, 电路对运放的共模抑制比要求不高。 由于并联负反馈的作用,使反相放大器的输入电阻减小。 虽然实际运放的输出电阻不为零,但由于电压负反馈的作 用,使反相放大器的输出电阻很小,近似为零。因此,反 相放大器的带负载能力很强。
vo AV 0 (v v )
而AV 0 , vo为有限值, 所以, v ) 0, (v 故 v v
v+ v-
i+
+ -
vo A
i-
“虚短”:运放的同相输入端和反相输入端的电位“无 穷”接近,好象短路一样,但却不是真正的短路。
因为rid , vi v v为有限值, 所以,i i 0
本节主要内容: 理想运放的特性; 理想运放工作于线性区的“两虚”的现象; 三种基本放大器。
3.4 基本运算电路
3.4.1 加、减法电路
一、加法电路 类似反相放大器,电路处于 深度负反馈条件下,虚短(虚 地)和虚断成立。
iF i1 i2 i3
反相加法电路
vO iF RF (
结论: • 三运放电路是差动放大 器,放大倍数可变。 • 由于输入均在同相端, 此电路的输入电阻高。
2 R RW (vi 2 vi1 ) RW
R2 vo ( vo 2 vo1 ) R1
R2 2 R RW vo (vi 2 vi1 ) R1 RW
3.4.2积分和微分运算电路
A2组成差分输入放大器,有

第四章 集成运算放大电路

第四章 集成运算放大电路

(输出级偏臵的一部分;中间级的有源负载。)
34
§4-3.集成运放电路简介
F007简介 输入级
T1—T4:CC-CB差动放大
偏置电路
各部分的作用: 1.输入级:KCMR↑,Ri↑,IQ↓, 一般采用双端输入的差放电路。
5
§4-1.集成运算放大电路概述
三、集成运放的电压传输特性
集成运放符号: 电压传输特性:
uo f (uP uN )
同(反)相输入端是指运放的输入电 压与输出电压的相位关系。 可以认为集成运放是双端输入、单 端输出的差放电路。
10
集成运算放大器的符号和基本特点
3. 理想运放工作在线性区的两个特点 证:uo = Aud (u+ – u–) = Aud uid u+ – u– = uo/Aud 0 2) i+ i– 0 (虚断) 证: i+ = uid / Rid 0 同理 i – 0 1) u+ u–(虚短)
32
§4-3.集成运放电路简介
33
§4-3.集成运放电路简介
F007简介 偏臵电路 T12、R5、T11:主偏臵—R5中电流为基准电流
Im 2VCC U EB12 U BE11 0.73mA R5
T10、T11:微电流源
T8、T9:镜像电流源
T12、T13:镜像电流源
(输入级偏臵)
21
IR
Re2的作用:增大IE2,提高β。
§4-2.集成运放中的电流源电路
二、改进型电流源电路 2.威尔逊电流源 工作点稳定,输出电阻大。
I C2
2 (1 2 )IR IR 2 2
22
§4-2.集成运放中的电流源电路

集成运算放大器

集成运算放大器

计算同双端输入双端输出:
Rb T1
+u
i1 -
iRe
T2 Rb u-
+ i2
_ReV EE
Aud
( Rc
//
RL 2
Rb rbe
)
Auc 0
Rid 2 Rb rbe
Ro 2Rc
4. 单端输入单端输出
+VCC
计算同双入单出:
Aud
Rc 2Rb
//
RL rbe
Auc
R 'L 2 Re
Rc
+ uo -
Rc
Rb T1
RL
T2 Rb
+ ui1

+
Ic3 T3 A
ui2 -
R3
R2 R1
B_
V EE
R等效
rce (1
rbe3
R3
R1 // R2
R3
)
5.2 集成运算放大器中旳单元电路
一 . 电流源电路
1. 镜像电流源
基准电流:
IR
=
VCC
UBE R
VCC R
因为:UBE2 = UBE1
uo
输入ui=0时,,输出有缓慢 变化旳电压产生。
0
产生零漂旳原因:
由温度变化引起旳。当温度
变化使第一级放大器旳静态
工作点发生微小变化时,这
种变化量会被背面旳电路逐
层放大,最终在输出端产生 +
较大旳电压漂移。因而零点 ui
漂移也叫温漂。

Rc1 Rb1
T1 Re1
t
Re2
+ VCC
+u o T2
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100F
VT1
Re1
2.7k
Ce1
100 F
VT 2
Rc2
4.3k
uo
5.5 差分放大电路
1 差分放大电路的组成
VCC
Rc1
Rc2
uo
Rs1
uO1
uO2
R s2
u I1
VT1
VT 2
u I2
Re
VEE
1 2
U BE1 U BE2 U BE
rbe1 rbe2 rbe
Rc1 Rc2 Rc
Rod 2Rc
Ri
Rs iB
Ro
uId
uId
2
uId
2
rb e
iB
Rc
rb e
iB
Rc
Rs iB
RL uOd
2 2
RL 2
uOd 2
uOd
双入双出差分放大电路的差模微变等效电路图
6 差分放大电路的共模动态分析
(1) 共模放大倍数Auc的计算
+VCC
Rc
uOc
Rc
u Oc1
RL
u Oc2
(b) 从C2输出
图3-6 双端输入单端输出差分放大电路
(c)单端输入双端输出差模电压放大倍数
VCC
uI
Rc Rs
u O
RL
Rc Rs
VT1
VT 2 Re VEE
uI
2
+VCC
R c u O R c
Rs
uI
VT1
2
uI
2
RL VT2 R s
Re
V EE
(a) 单端输入双端输出差分电路
Re Rs rbe
2 Re
5.6 互补功率放大电路
1 晶体管的工作状态
根据放大电路在信 号的一个周期内晶体管 的导通时间,可把晶体 管的工作状态分为甲类、 乙类、甲乙类、丙类和 丁类五种情况
iC
IC
π 2π 3π t 甲类
O
t
iC
乙类
O
π
3π 2π
t
iC
甲乙
IC

iC

2π 3π t
丙类
O
π 2π 3π t
【例5.3.1】 用输入电阻法求下图所示两级放大电路的电压放大
倍数。已知VCC=12V,晶体管的1=2==100, U BE1 U EB2 0.7V,
rbb= 300。假设VT2的基极电流IB2可以忽略。
Rb1
51k
,C1 22F
Rs
1k
Rb2
us
20 k
Rc1
5.1 k
Re2
3.9k
Ce2 +VCC
效率η
Pom a x
U2 om max 2RL
VCC 2 2RL
PT =PV
Po
2VCCUom πRL
Uo2m 2RL
Po
U
2 om
PV 2R L
2VCCU om π U om
RL
4 VCC
3 单电源互补功率放大电路
+VCC
VT 1 iE1
EC
ui
VT 2
RL uo
1 2
V
CC
iE2
4 复合管
2 乙类互补输出电路
交越失真及其消除
R
VD 1
ui
VD 2
R
+VCC VT1
VT2
RL uo
-VCC
+VCC
RC1
VT2
R1
VT4
R2
VT3
RL uo
ui
VT1
-VCC
(a) 用二极管提供偏置 图 甲乙类互补功率放大电路
(b)UBE倍增电路
2 乙类互补输出电路
参数计算 输出功率计算 功率管的功率损耗
Auc
=
uOc uIc
0
Auc1 =Auc2
uOc1 uIc
=- Rs
rbe
RL
(1
)2Re
(Rs rbe ) 2(1 )Re
RL Rc // RL
Auc1
R L 2 Re
6 差分放大电路的共模动态分析
(2)共模抑制比
为了衡量差放抑制共模信号的能力(抑制零漂的能力),制定了一项技术指标,
VCC
VCC
Rb RC1
RC2
Rb1
RC1
Rb2
RC2
C3
RS
ui
VT1
VT2
RL uO
Re
C1 ui
VT1C2
VT 2
Re
RL uO
直接耦合
阻容耦合
变压器耦合
VCC
RL
RL
Ce2
I1
I2
U1 U2 RL N1 : N2
P1
P2,I
2 c
RL'
I
2 l
RL
RL'
I
2 l
I
2 c
RL
( N1 )2 N2
Ri
Rs iB
Ro
uId
uId
2
rb e
iB
Rc
uId
2
rb e
iB
Rc
Rs iB
RL uOd
2 2
RL 2
uOd 2
uOd
图3-4 双端输入双端输出差分放大电路
图3-5 双入双出差分放大电路的 差模微变等效电路
(b)双端输入单端输出差模电压放大倍数
Aud1
uOd1 uId
RL'
2(Rs rbe )
+VCC
+
+
uId
uI1 -
-
uI2 +
-
Rc
uOd1
RL Rs VT1
Rc Rs
VT2
Re
VE E
Aud2
uOd2 uId
RL'
2(Rs rbe )
RL' RC // RL
+VCC
+ +
uId
uI1 -
-
uI2 +
-
Rc Rs VT1
Rc
uOd2
R
L
Rs
VT2
Re
V EE
(a) 从C1输出
uId 2
uO
uId
uIc
2
uO
uIc
4 差分放大电路的静态分析
VCC
u I1
Rc1
Rc2
uo
Rs1
uO1
uO2
R s2
VT1
VT 2
Re
VEE
I BQ1
I BQ2
=
VEE U BEQ
Rs 2(1 )Re
I CQ1 = I CQ2 = I BQ1
U CQ1 = U CQ2 = VCC I CQ1Rc
第5章 集成运算放大器的单元电路
5.1 引言 5.2 集成运算放大器概述 5.3 多级放大电路 5.4 集成运算放大器中的电流源 5.5 差分放大电路 5.6 互补功率放大电路 5.7 集成运算放大器的参数和种类
5.1 引言
1 什么是集成电路?
利用集成电路的制造工艺,将电子元器件(双极型晶体管、场效应 管、二极管和电阻等)和连线制作在同一片半导体芯片上,构成具有 特定功能的电路,称为集成电路。
2 模拟集成电路的特点
易于制造相对精度高的器件,容易保证电路中元件的对称性; 电路中的电阻元件由半导体的体电阻构成; 在一些场合用有源器件代替无源器件; 级间采用直接耦合方式。
5.2 集成运算放大器概述
1 集成运放的组成
集成运算放大器(简称运放)是一个直接耦合高增益的多级放大电 路。它是模拟集成电路中最重要的品种,广泛应用于各种电子电路中。
Rs1 Rs2 Rs
2 差分放大电路的输入和输出方式
双端输入双端输出 双端输入单端输出 单端输入双端输出 单端输入单端输出
3 差模信号和共模信号
差模输入信号 共模输入信号为
uI1
uIc
1 2 uId
uId uI1 uI2
uIc
uI1
uI2 2
1 2 uI1
1 2 uI2
uI2
uIc
Rs VT1
Rs VT2
+
uIc-
Re
V EE
图3-9 共模输入下的差分放大电路
Rs
+
uIc1 --
iB
rbe iB
2Re 2Re
uIc2
rbe
+ Rs
iB
++
R L
uOc1
- uOc
R L uOc2 +-
图3-10 共模微变等效电路
(1) 共模放大倍数Auc的计算
双端输出时共模放大倍数 单端输出时共模放大倍数
R b1
R c1 R e2
+VCC
+VCC
ui
IO
R1
uo
电流源电位移动电路
Rs
us
R b2
R e1 R c2
uo NPN和PNP组合电位移动
直接耦合放大电路
4 多级放大电路电压放大倍数的计算
n
Au Au1 Au2 Au3 Aun Au i i=1
有两种处理方法。第一种方法是将后一级的输入电阻作为前 一级的负载考虑,我们称之为输入电阻法;第二种方法是将后 一级与前一级断开,计算前一级的开路电压放大倍数,然后将 前一级的输出电阻和前一级的开路电压合在一起作为后一级的 信号源加以考虑,称为开路电压法。
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