06 集成电路运算放大器解析

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集成运算放大器全解

集成运算放大器全解

集成运算放大器全解
集成运算放大器的基本概念
集成运放是具有高开环放大倍数并带有深度负反馈的多级直接耦合放大电路。


1. 集成电路的特点
(1)在集成电路工艺中还难于制造电感元件和大容量电容,因此采用直接耦合。

(2)运算放大器的输入级都采用差分放大电路,其特点是输入电阻
高、抗干扰能力强、零漂小。

(3)在集成运算放大器中往往用晶体管恒流源代替电阻。

(4)集成电路中的二极管都采用晶体管构成,把发射极、基极、集电极三者适当组配使用。

2. 集成运算放大器的符号、管脚

3. 集成运放的基本特性
理想化的条件:(1)开环电压放大倍数Ao → ∞(2)差模输入电阻 ri → ∞(3)开环输出电阻ro → 0
4. 集成运放的电压传输特性

5. 理想运放的分析特点
理想运放工作在非线性区的分析依据
集成运算放大器在信号运算方面的应用1.反相输入放大电路
2.同相输入放大电路

电压跟随器:

3. 加法运算电路
4.差分运算电路
例题:电路如图所示,试求出电路输出电压uo的值。

集成运算放大器在信号处理方面的应用
1. 有源滤波器
所谓滤波器,就是一种选频装置,它允许信号的一部分频率分量通过而抑制另一部分频率分量。


2. 电压比较器
在自动控制系统中,如果要对一个模拟信号与另一个模拟信号的大小进行比较。

按比较的结果来决定执行机构的动作,则需要用比较器来完成。

集成电路运算放大器

集成电路运算放大器

集成电路运算放大器
6.1集成电路运算放大器中的电流源
 1.基本电流源
 分压式射极偏置电路为基本电流源电路。

当三级管工作在放大区,由于射
极电流仅由两分压电阻决定,因此当负载发生变化(也即集电极电阻发生变化),输出电流(即集电极电流)保持不变,体现了恒流特性。

 2.有源负载
 由于电流源具有直流电阻小而交流电阻大的特点,因此在模拟集成电路中,常把它作为负载使用,称为有源负载。

 3.电流源的应用
 (1)为集成运放各级提供稳定的偏置电流;
 (2)作为各放大级的有源负载,提高电压增益。

 6.2差分式放大电路
 主要作用:作为多级放大电路的输入级,抑制零点漂移。

第06章集成电路运算放大器解读

第06章集成电路运算放大器解读

6.1选择合适答案填入空内。

(1集成运放电路采用直接耦合方式是因为。

A .可获得很大的放大倍数B.可使温漂小C .集成工艺难于制造大容量电容(2通用型集成运放适用于放大。

A .高频信号B .低频信号C .任何频率信号(3集成运放制造工艺使得同类半导体管的。

A .指标参数准确B .参数不受温度影响C .参数一致性好(4集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以。

A .减小温漂B .增大放大倍数C.提高输入电阻(5为增大电压放大倍数,集成运放的中间级多采用。

A .共射放大电路B .共集放大电路C.共基放大电路解:(1C(2B (3C (4A (5A6.2判断下列说法是否正确、用“3或“x,,表示判断结果填入括号内。

(1运放的输入失调电压U10是两输入端电位之差。

((2运放的输入失调电流110是两端电流之差。

((3运放的共模抑制比cdCMRAAK((4有源负载可以增大放大电路的输出电流。

((5在输入信号作用时,偏置电路改变了各放大管的动态电流。

(解:(lx(20(3〈(4勺(5x6.3电路如图6.3所示,已知pi=p2=p3=100o各管的UBE均为0.7V,试求IC2的值。

(+15V)U134kQT I --------■图6.3解「分析估算如下:100BE1BE2CC =—=UU VIR(1A pcCB1C0B2C0E1E2CC1C0IIIIIIIIIIIIR +1001CS.十=RRIIIpPMA6.4通用型集成运放一般由几部分电路组成,每一部分常采用哪种基本电路。

通常对每一部分性能的要求分别是什么?解「通用型集成运放由输入级、中间级、输出级和偏置电路等四个部分组成。

通常,输入级为差分放大电路,中间级为共射放大电路、输出级为互补电路,偏置电路为电流源电路。

对输入级的要求:输入电阻大,温漂小,放大倍数尽可能大。

对中间级的要求:放大倍数大,一切措施几乎都是为了增大放大倍数。

对输出级的要求「带负载能力强,最大不失真输出电压尽可能大。

第06章集成运算放大器ppt

第06章集成运算放大器ppt

图6-10 输入保护电路
(2)输出保护
图 6-11 所示为输出端保护电路,限流电 阻 R 与稳压管 VZ构成限幅电路,它一方面将 负载与集成运放输出端隔离开来,限制了运 放的输出电流,另一方面也限制了输出电压 的幅值。当然,任何保护措施都是有限度的, 若将输出端直接接电源,则稳压管会损坏, 使电路的输出电阻大大提高,影响了电路的 性能。
图6-11 输出保护电路
(3)电源端保护
为防止电源极性接反,可利用二极管的
单向导电性,在电源端串接二极管来实现保
护,如图 6-12 所示。由图可见,若电源极性
接错,则二极管VD1、VD2不能导通,使电源
被断开。
图6-12 电源端保护源自二、 电路符号及基本连接2脚 —反向输入端, 3脚 —同向输入端, 4脚— 负电源端, 5 、 1间接调零电位器 6脚—输出端, 7脚 —正电源端,8脚—空脚(NC)。 使用时,先调零: 将V- 、 V+端同时接地(即令Ui=0),调RP ,使U0 =0, 使U0 =0后, RP不再变动, 这样,使用时,电路抑制共模信号的能力最强。 VNC
第六章
集成运算放大器
§6.1 集成运算放大器
§6.1.1 集成运算放大器的基本组成
集成运算放大器实质上是一个具有高 电压放大倍数的多级直接耦合放大电路。 从 20 世纪 60 年代发展至今已经历了四代产 品,类型和品种相当丰富,但在结构上基 本一致,其内部通常包含四个基本组成部 分:输入级、中间级、输出级以及偏置电 路,如图6-7所示。
R1
Rf R1
ui u i ii ui uo ui R2 Rf Auf 1 Rf R2
ui ui R2 ii if
uo

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。

集成运算放大器的主要知识点

集成运算放大器的主要知识点

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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

06 集成电路运算放大器

06 集成电路运算放大器

31
3. 几种方式指标比较
输出方式
双出
单出
双出
单出
AVD AVC
K CMR
1 ( Rc // RL ) 2 rbe
0

( Rc // RL )
2rbe
1 ( Rc // RL ) 2 rbe
0

( Rc // RL )
2rbe
Rc // RL 2ro
Rc // RL 2ro
双端输入 /单端输入 双端输出 /单端输出
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
24
(1) 双端输入-双端输出
① 差模电压增益
(双入、双出交流通路)
AVD
v o1 v o2 vo = v i1 v i2 v id 2vo1 vo1 Rc 2v i1 rbe vi1
千欧,精度低,大电阻常用恒流源代替或外接;
3. 几十皮法的小电容用PN结的结电容构成,大电容需 外接; 4. 级间采用直接耦合方式; 5. 二极管多用三极管的发射结构成。
3
6.1 模拟集成电路中的直流偏置技术 BJT电流源电路
1. 镜像电流源 2. 微电流源
3. 组合电流源
4. 电流源作有源负载
4
6.3 集成电路运算放大器
6.3.1 简单的集成电路运算放大器 6.3.2 通用型集成电路运算放大器
35
6.3.1 简单的集成电路运算放大器
+ + + + + + -
36
(1)T1,T2对管组成差分式放大电路,信号双端输入、单端输出。 (2)复合管T3,T4组成共射极电路,形成电压放大级,以提高整 个电路的电压增益。

集成运算放大器(压控电流源)运用电路及详细解析

集成运算放大器(压控电流源)运用电路及详细解析

微分器的电路结构与积分器类似,包括集成运算放大器、 电容和反馈电阻。
微分器在信号处理、控制系统和电子测量等领域有广泛 的应用。
06 结论与展望
结论总结
01
集成运算放大器(压控电流源)在电路中具有重要作用,能够实现信号的放大、运 算和处理等功能。
02
通过对不同类型集成运算放大器(压控电流源)的特性、应用和电路设计进行比较 ,可以更好地选择适合特定需求的集成运算放大器(压控电流源)。
差分输入电路
总结词
差分输入电路是一种较为特殊的集成运算放大器应用电路,其输出电压与两个输 入电压的差值呈线性关系。
详细描述
差分输入电路的输出电压与两个输入电压的差值呈线性关系,适用于信号比较、 差分信号放大等应用。这种电路具有高输入阻抗和低输出阻抗的特点,能够有效 地减小外界干扰对信号的影响。
03 压控电流源的应用电路
详细描述
反相输入电路的输出电压与输入电压呈反相关系,即当输入 电压增加时,输出电压减小,反之亦然。这种电路具有高输 入阻抗和低输出阻抗的特点,适用于信号放大、减法运算等 应用。
同相输入电路
总结词
同相输入电路是一种较为简单的集成运算放大器应用电路,其输出电压与输入 电压呈同相关系。
详细描述
同相输入电路的输出电压与输入电压保持一致,适用于信号跟随、缓冲等应用。 这种电路具有低输入阻抗和低输出阻抗的特点,能够提高信号的驱动能力。
积分器可以将输入的电压信号 转换成电流信号,再通过负载 电阻转换成电压信号,实现信 号的积分运算。
案例三:微分器的应用
微分器是集成运算放大器的另一种应用可以将输入的电压信号转换成电流信号,再通过 负载电阻转换成电压信号,实现信号的微分运算。

第6章集成电路运算放大器

第6章集成电路运算放大器

差放的差模电压放大倍数AVD
R1 RC
差模输入信号:
RB
T1
ui1 = - ui2 = ud
ui1
(大小相等,极性相反)
uo
RC
T2
R1 +UCC
RB
ui2
设uC1 =UC1 +uC1 , uC2 =UC2 +uC2 。
因ui1 = -ui2, uC1 = -uC2
uo= uC1 - uC2= uC1- uC2 = 2uC1

-
作用:获取信号
要求:ri大 电路:共集、 MOS管电路
作用:电压放大
要求:AU大 电路:共射、共
源电路
作用:带负载能力强
要求:ro小 电路:共集、共漏、
功率放大电路
多级放大电路的组成与耦合方式(3)
多级放大电路的耦合方式
阻容耦合 直接耦合 变压器耦合
多级放大电路的组成与耦合方式(4)
阻容耦合方式
集成电路的分类:
模拟集成电路、数字集成电路; 小、中、大、超大规模集成电路;

集成电路构造的特点
1. 电路元件制作在一个芯片上,元件参数偏差方 向一致,温度均一性好。
2. 电阻元件由硅半导体构成,范围在几十到20千 欧,精度低。高阻值电阻用三极管有源元件代 替或外接。
3. 几十 pF 以下的小电容用PN结的结电容构成、 大电容要外接。
差放的共模电压放大倍数AVC
+UCC
R1 RC RB
uo
RC R1
RB
T1
T2
ui1
ui2
共模输入信号: ui1 = ui2 = uC (大小相等,极性相同) 理想情况:ui1 = ui2 uC1 = uC2 uo= 0 但因两侧不完全对称, uo 0

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

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。

06.集成运算放大器讲解

06.集成运算放大器讲解

返回>>第六章集成运算放大器运算放大器是一种高放大倍数的多级直接耦合放大电路。

由于该电路最初是用于数的运算,所以称为运算放大器。

虽然运算放大器的用途早已不限于运算,但仍沿用此名称。

把整个运算放大电路集成起来,成为集成运算放大器,简称集成运放。

目前,集成运放的放大倍数可高达107倍(140dB),集成运放工作在放大区时,输入与输出成线性关系,又称线性集成电路。

模拟集成电路按其特点可分为:运算放大电路、集成稳压电路、集成功率放大电路以及其它种类的集成电路。

也可将几个集成电路和一些元件组合成具有一定功能的模块电路。

集成运放和分立元件组成的具有相同功能的电路相比具有以下特点:⑴由于集成工艺不能制作大容量的电容,所以电路结构均采用直接耦合方式。

⑵为了提高集成度和集成电路的性能,一般集成电路的功耗要小,这样集成运放各级的偏置电流通常较小。

⑶集成运放中的电阻元件是利用硅半导体材料的体电阻制成的,所以集成电路中的电阻阻值范围有一定的限制,一般是几十欧姆到几万欧姆,电阻阻值太大或太小都不易制造。

⑷在集成电路中,制造有源器件(晶体三极管、场效应管)比制造大电阻占用的面积小,且工艺上也不麻烦,因此在集成电路中大量使用有源器件来组成有源负载,从而获得大电阻。

提高放大电路的放大倍数;还可以将有源器件组成恒流源,以获得稳定的偏置电流。

二极管常用三极管代替。

⑸集成电路中各元件的绝对精度差,但相对精度高,故对称性好,特别适宜制作对称性要求高的电路。

⑹集成电路中,采用复合管的接法,以改变单管的性能。

集成运放的原理框图如右下图所示,由4个主要部分组成⑴输入级:有两个输入端,一个输入端与输出端成同相关系,一个输入端同输出端成反相关系。

温度漂移要小。

⑵中间级:主要完成电压放大任务⑶输出级功率放大⑷偏置电路向各级提供稳定的静态的工作电流。

另外还有一些辅助电路:电平偏移电路短路保护电路等§1 零点漂移输入交变信号为0时的输出电压值被称为放大器的零点。

集成电路运算放大器

集成电路运算放大器
绪论 6.1 集成电路运算放大器中的电流源 6.2 差分式放大电路 6.3 集成电路运算放大器 6.4 集成电路运算放大器的主要参数
* 6.5
专用集成电路运算放大器
绪论
集成电路:在半导体制造工艺的基础上, 集成电路:在半导体制造工艺的基础上,把整个
电路中的元器件制作在一块硅基片上, 电路中的元器件制作在一块硅基片上,构成特定功 能的电子电路. 能的电子电路.
电流源具有直流电阻小而交流 电阻很大的特点. 电阻很大的特点.
精度更高的镜像电流源( 不够大时 不够大时) 精度更高的镜像电流源 ( β不够大时 )
由于增加了T 由于增加了 3, 使 IC2 更 加接近I (如何证明) 加接近 REF(如何证明) IC2=IC1=IREF-IB =IREF-IE3/(β+1)
共模电压增益
Voc=―ICR'L; Vic=―IB[rbe+(1+β)2Re]; β 共模增益
R c // R L ≈ 2 ro
1 R ic = [ rbe + (1 + β ) 2Re ] 2 Roc=RC
(3)共模抑制比 )
K CMR =
A VD A VC
β ro (1 + β ) R E = ≈ rbe rbe
I C1 VBE1 = VT ln I cS1
VBE 2
IC 2 = VT ln I cS 2
I C1 VT Ln = IC2 Re IC 2
I C1 VT Ln = VBE 2 VBE1 = I C 2 R e IC2
VT=26mV;IC1 mA级;IC2 uA级;Re千欧级 优点:受电源波动影响小; 优点:受电源波动影响小;
集成电路的基片一般是由一块约0.2-0.25mm的P型硅片制成. 一般是由一块约 的 型硅片制成. 型硅片制成

集成运算放大电路分析

集成运算放大电路分析

集成运算放大电路分析首先,集成运算放大电路是由集成电路技术制作的一类电路,主要由运算放大器、反馈电阻网络和输入输出电阻组成。

运算放大器是一种电压增益很大、输入阻抗很高的电子器件,它的输入端可以接入其他电路或传感器,输出端可以连接到显示器、控制装置等。

集成运算放大电路的基本原理是使用运算放大器提供的高增益和多种反馈方式来实现各种信号处理和增强功能。

通过调整反馈电阻网络可以实现放大、滤波、积分、微分等各种功能。

具体来说,集成运算放大电路将输入信号经过运算放大器放大后反馈给输入端,形成一个闭环系统,使得输出信号与输入信号之间的差别达到最小,从而实现精确的信号处理。

集成运算放大电路的特点有以下几点。

首先,它的增益很高,通常可以达到几千倍甚至几百万倍,具有极高的信号放大能力。

其次,它的输入阻抗很高,达到百万级别,可以使输入信号的影响最小化,减小对被测电路的影响。

另外,它的输出阻抗很低,可以提供较大的输出电流,方便连接到其他电路。

集成运算放大电路在实际应用中有广泛的用途。

首先,它可以用于放大微弱信号,如传感器输出信号、生物电信号等,从而提高信号的可靠性和可测性。

其次,它可以用于实现滤波功能,通过调整反馈电阻网络可以滤除不需要的频率成分,提取出需要的信号成分。

此外,它还可以用于实现比较器功能,将输入信号与参考电压进行比较,输出高、低电平来判断输入信号的大小。

最后,它还可以用于实现运算功能,如加法、减法、乘法和除法等。

总之,集成运算放大电路是一种非常重要的电路,具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点,可以用于放大信号、滤波信号、比较信号和进行各种运算。

它在各种电子设备中发挥着重要的作用,如信号处理、控制系统、仪器仪表等。

随着科技的进步和集成电路技术的发展,集成运算放大电路将继续发展壮大,并在更多的领域得到应用。

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价格低 按所处理的信号不同,集成电路可分为:模拟集成电 路和数字集成电路。 模拟集成电路种类繁多,有:运算放大器、功率放大 器、宽频带放大器、模拟乘法器和集成稳压器等。
2
模拟集成电路的特点:
1. 元器件参数偏差方向一致,温度均一性好,易做成对
称电路; 2.电阻元件由硅半导体构成,阻值范围在几十欧至二十
差分式放大电路输入输出结构示意图
例: vi1 = 10 mV, vi2 = 6 mV
可分解成: vi1 = 8 mV + 2 mV
vi2 = 8 mV - 2 mV
共模信号相当于两个输入 端信号中相同的部分 差模信号相当于两个输入 端信号中不同的部分
16
3. 差分式放大电路中的一般概念
差模信号输出
I o I C2 I E2
VBE1 VBE2 VBE Re2 Re2
I C2
VT I REF ln Re 2 I C2 用阻值不大的Re2就可获得微小的工作电流。 Re2 ro rce2 (1 ) rbe2 Re2
(参考射极偏置共射放大电路的输出电阻)
7
三、 组合电流源 在模拟集成电路中,经常用一个电 流源对多个负载进行偏置。 T1、R1 和T4支路产生基准电流IREF
103 A1 105
vo
输出漂移电压 均为 200 mV
A2
vo
两个放大电路是否都可以放大0.1mV的信号? 答: A1不可以, A2可以
14
漂移 10 mV +100 uV
漂移 1V + 10 mV
假设 AV1 = 100, AV2 = 100, AV3 = 1 。 若第一级漂移了100 uV, 则输出漂移 1 V。 若第二级也漂了100 uV, 则输出漂移 10 mV。
9
共射极放大电路的电压增益为:
( Rc // RL ) AV = rbe
对于此电路 Rc 就是镜像
电流源的交流输出电阻,
Rc ro
= RL 因此增益为: A V rbe
采用有源负载可大大提高放大电路的电压增益
10
6.2 差分式放大电路
6.2.0 概述
直接耦合放大电路 零点漂移 差分式放大电路中的一般概念
I o I C2 = I C1 I REF
VCC VBE1 (VEE ) VCC VEE = R R
5
交流输出电阻
iC 2 1 ro ( ) vCE 2
rce
IB2
一般ro在几百千欧以上
代表符号
代表符号
6
二、 微电流源
I REF VCC VEE R
6.1 6.2 6.3 6.4
模拟集成电路中的直流偏置技术 差分式放大电路 集成电路运算放大器 集成运算放大器的主要参数
1
集成电路简介
集成电路:把整个电路中的元器件及其连接导线制造在一
块硅基片上,构成特定功能的电子电路。 其外形一般有金属圆壳和双列直插结构。
集成电路特点:体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、
漂移100uV 漂移 1V + 10 mV
第一级(输入级)是关键
差分式放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。
15
3. 差分式放大电路中的一般概念
vid = vi1 vi2 差模信号
1 vic = (vi1 vi2 ) 共模信号 2
根据以上两式,有:
vid vi1 = vic 2
vid vi2 = vic 2
6.2.1 射极耦合差分式放大电路
电路组成及工作原理 主要指标计算 抑制零点漂移原理 几种方式指标比较
6.2.2 差分式放大电路的传输特性
11
6.2.0 概述
1. 直接耦合放大电路
由于不采用电容,所 以直接耦合放大电路具 有良好的低频特性。 可以放大直流信号
存在的两个问题: 1) 前后级静态工作点相互影响 2) 零点漂移
千欧,精度低,大电阻常用恒流源代替或外接;
3. 几十皮法的小电容用PN结的结电容构成,大电容需 外接; 4. 级间采用直接耦合方式; 5. 二极管多用三极管的发射结构成。
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6.1 模拟集成电路中的直流偏置技术 BJT电流源电路
1. 镜像电流源 2. 微电流源
3. 组合电流源
4. 电流源作有源负载
4
AVD AVC
vod = vid voc = vic
差模电压增益 共模信号输出 共模电压增益
差分式放大电路输入输出结构示意图
总输出电压
vo = vod voc AVD vid CMR
AVD = AVC
6.2.1 射极耦合差分式放大电路
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2. 零点漂移
指输入信号电压为零时,输出电压发生缓慢地、无规则 地变化的现象。 零漂实际上就是静态工作点的漂移。 产生的原因: 晶体管参数随温度变化; 电源电压波动; 电路元件参数的变化。
O
vo
t
温漂指标: 温度每升高 1 度时,输出漂移电压按电压增 益折算到输入端的等效输入漂移电压值。
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输入端漂移电 压为 0.2 mV vi 输入端漂移电 压为 0.002 mV vi
一、 镜像电流源 T1、T2的参数全相同
即:1 2,I CEO1 I CEO2
VBE1 = VBE2

I B1 = I B2, I C1 = I C2
I C1 I REF 2I B I REF 2 I C1
I REF I C1 (1 2 )
当β>>2时,IC1≈IREF
I REF
VCC VEE VBE1 VEB4 R1
T1和T2、T4和T5构成镜像电流源 T1和T3,T4和T6构成了微电流源
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四、电流源作有源负载 由于电流源具有交流电阻 大的特点(理想电流源的内 阻为无穷大),所以在模拟 集成电路中被广泛用作放大 电路的负载。这种由有源器 件及其电路构成的放大电路 的负载称为有源负载。 T1是共射极组态的放大管;T2、T3和电阻R组成镜象电 流源代替Rc,作为T1的集电极有源负载。电流IC2等于基准 电流IREF。
1. 电路组成及工作原理
电路结构对称,在理想的情况下, 两管的特性及对应电阻元件的参数值 都相等。 静态时 (vi1 = vi2 = 0)
Io I C1 = I C2 2 IC I B1 I B2 VCE1 = VCE2 VCC I C Rc VE
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