模拟电子线路 第6章 集成电路运算放大器
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【电子教案--模拟电子技术】第六章集成电路运算放大器的线性
AVO越大，线性区越小， 当AVO→∞时，线性区→0
2.理想运算放大器： 开环电压放大倍数 AV0=∞
差摸输入电阻 Rid=∞
3. 线性区
输出电阻
R0=0
为了扩大运放的线性区，给运放电路引入负反馈：
理想运放工作在线性区的条件：
电路中有负反馈！
运放工作在线性区的分析方法：
虚短（U+=U-） 虚断（ii+=ii-=0）
例 6.2.3 利用积分电路将方波变成三角波
10 k
uI/V 5
10 nF
时间常数 = R1Cf = 0.1 ms
1 t2
uoR1Cf
uIdtuC(t1)
t1
设 uC(0) = 0
0.1
1
uo
t0.1ms
0.1
5dt = 5 V
0
5 0.1 0.3 0.5 t/ms
uO/V 5
0.3
1
一般 R1 = R1； Rf = Rf
u
uI2Rf R1 Rf
u
uO = uO1 + uO2 = Rf / R1( uI2 uI1 )
uo = Rf /R1( uI2 uI1 ) 减法运算实际是差分电路
6.2.3 微分与积分运算 一、微分运算
i1
C1
duI dt
u 0 虚地
iF
uo Rf
i1 iF 虚断
3. uIC = 0，对 KCMR 的要求低 u+ = u = 0 虚地
二、同相比例运算
当 R1 = ，Rf = 0 时，
uuuI i1 iF
Auf = 1 跟随器
RuI1特1点. u为：OR深f度uI电，压u串O联负(1反馈RR1f，)uAIuf =A1uf+R1f /R1RR1f
2.理想运算放大器： 开环电压放大倍数 AV0=∞
差摸输入电阻 Rid=∞
3. 线性区
输出电阻
R0=0
为了扩大运放的线性区，给运放电路引入负反馈：
理想运放工作在线性区的条件：
电路中有负反馈！
运放工作在线性区的分析方法：
虚短（U+=U-） 虚断（ii+=ii-=0）
例 6.2.3 利用积分电路将方波变成三角波
10 k
uI/V 5
10 nF
时间常数 = R1Cf = 0.1 ms
1 t2
uoR1Cf
uIdtuC(t1)
t1
设 uC(0) = 0
0.1
1
uo
t0.1ms
0.1
5dt = 5 V
0
5 0.1 0.3 0.5 t/ms
uO/V 5
0.3
1
一般 R1 = R1； Rf = Rf
u
uI2Rf R1 Rf
u
uO = uO1 + uO2 = Rf / R1( uI2 uI1 )
uo = Rf /R1( uI2 uI1 ) 减法运算实际是差分电路
6.2.3 微分与积分运算 一、微分运算
i1
C1
duI dt
u 0 虚地
iF
uo Rf
i1 iF 虚断
3. uIC = 0，对 KCMR 的要求低 u+ = u = 0 虚地
二、同相比例运算
当 R1 = ，Rf = 0 时，
uuuI i1 iF
Auf = 1 跟随器
RuI1特1点. u为：OR深f度uI电，压u串O联负(1反馈RR1f，)uAIuf =A1uf+R1f /R1RR1f
模电第六章知识点总结
模电第六章知识点总结一、运算放大器（Operational Amplifier，简称Op Amp）1. 运算放大器的基本概念：运算放大器是一种主要用于进行信号放大、滤波、比较、积分等运算的集成电路。
它具有高输入阻抗、低输出阻抗、大增益、高共模抑制比和宽带宽等特点。
2. 运算放大器的基本结构：运算放大器通常由一个差分放大器和一个输出级组成。
差分放大器提供了高增益和高输入阻抗，而输出级则提供了低输出阻抗和大功率放大。
3. 运算放大器的理想特性：理想的运算放大器具有无穷大的输入阻抗、零的输入偏置电压、无穷大的增益、无限带宽和零的输出阻抗。
4. 运算放大器的实际特性：实际的运算放大器会受到限制，例如有限的共模抑制比、有限的带宽、输入偏置电压和温度漂移等。
5. 运算放大器的虚短片段模型：运算放大器可以用虚短片段模型来进行分析，其中将输入端和输出端分别连接到地和反馈节点，其他端口则可以忽略。
6. 运算放大器的常见应用：运算放大器常用于反馈放大电路、比较器电路、积分电路、微分电路、滤波电路等。
7. 运算放大器的反馈模式：运算放大器的反馈模式主要包括正反馈和负反馈。
负反馈可以稳定放大器的增益和频率特性，而正反馈则会增加放大器的增益和非线性失真。
二、电压比较器1. 电压比较器的基本概念：电压比较器是一种将两个电压进行比较，并输出相应逻辑电平的集成电路。
它通常具有高增益、快速响应和高输出驱动能力等特点。
2. 电压比较器的工作原理：电压比较器通过将两个输入电压进行比较，当一个电压高于另一个电压时，输出为高电平；反之则为低电平。
3. 电压比较器的应用：电压比较器广泛应用于电压检测、开关控制、信号处理、电压测量和触发器等领域。
总结：模电第六章主要介绍了运算放大器和电压比较器的基本概念、工作原理、特性和应用。
掌握这些知识点，可以为我们设计和分析各种电路提供基础。
同时，对于提高我们的工程能力和电子技术水平也是非常有用的。
第六章 集成运算放大器
偏置电路是为集成运算放大器的输入级、中间级和输出级电路 提供静态偏置电流，设置合适的静态工作点。 运算放大器的图形符号如图6-2所示，其中反相输入端用“-”号 表示，同相输入端用“+”号表示 。器件外端输入、输出相应 地用N、P和O表示。
图6-2 运算放大器的图形符号
二、集成运算放大器的主要参数 1. 开环差模电压放大倍数 uo 开环差模电压放大倍数A
图6-4 反馈信号在输出端的取样方式 （a）电压反馈 （b）电流反馈
（4）串联反馈和并联反馈—─反馈的方式 如果反馈信号与输 入信号以串联的形式作用于净输入端，这种反馈称为串联反 馈，如图6-5（a）所示。如果反馈信号与输入信号以并联的 形式作用于净输入端，这种反馈称为并联反馈，如图6-5（b） 所示。可用输入端短路法判别，即将放大电路输入端短路， 如短路后反馈信号仍可加到输入端，则为串联反馈，如短路 后反馈信号仍无法到输入端，则为并联反馈。
图6-7 放大电路的传输特性1—闭环特性 2—开环特性
(3)展宽了通频带 放大器引入负反馈后，虽然放大倍数降低了，但放大器的稳定 性得以提高，由于频率不同而引起的放大倍数的变化也随 之减小。在不同的频段放大倍数的下降幅度不同，中频段 下降的幅度较大，而在低频段和高频段下降的幅度较小， 结果使放大器的幅频特性趋于平缓，即展宽了通频带。
(4)改变了输入输出电阻 负反馈对输入电阻的影响取决于反馈信号在输入端的连接方式。 并联负反馈是输入电阻减小，串联负反馈是输入电阻增大。 负反馈对输出电阻的影响取决于反馈信号在输出端的取样方 式。电压负反馈是输入电阻减小，电流负反馈是输入电阻增 大。电压负反馈有稳定输出电压的作用，电流负反馈有稳定 输出电流的作用。 电压串联负反馈使电压放大倍数下降，稳定了输出电压，改善 了输出波形，增大了输入电阻，减小了输出电阻，扩展了通 频带。电压并联负反馈使电压放大倍数下降，稳定了输出电 压，改善了输出波形，减小了输入电阻，减小了输出电阻， 扩展了通频带。电流串联负反馈使电压放大倍数下降，稳定 了输出电流，改善了输出波形，增大了输入电阻，增大了输 出电阻，扩展了通频带。电流并联负反馈使电压放大倍数下 降，稳定了输出电流，改善了输出波形，减小了输入电阻， 增大了输出电阻，扩展了通频带。
模电第六章集成运算放大电路
=
vod vid
差模电 压增益
对线性放大电路而言
c
=
voc vic
共模电 压增益
vo = Avdvid + Avcvic
6.2.2 射极耦合差分式放大电路 1．基本电路 在图6.2.1中，如选用两只特性全同的
BJT T1 和 T2 ，则可得如图6.2.2所示射 极耦合差分式放大电路。
图 6.2.2射 极耦合差分 式放大电路。
IC13；
④若要求IC10=28A，试估算电阻R4的阻值。
T12 IC10
R5
IREF
T10
T11
R4
+VCC T13 IC13
-VEE
解：
IREF
=VCC+
VEE-2VBE R5
IC13 = IREF（1 - —b—+22）
UT
ln
I C11
I C 10
I C10R 4
T10、T11构成微电流源，
引言 集成放大电路的特点
把整个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，称为集成电路(IC －Integrated Circuits)。它的体积小，而性 能却很好。
集成电路按其功能来分，有数字集成电路和 模拟集成电路。模拟集成电路种类繁多，有 运算放大器、宽频带放大器、功率放大器、 模拟乘法器、模拟锁相环、模—数和数—模 转换器、稳压电源和音像设备中常用的其他 模拟集成电路等。
图 6.2.2射 极耦合差分 式放大电路。
图6.2.3 (a)交流通路
图6.2.3 （a)交流通路 图6.2.3 （b)半边等效电路
当从两管集电极作双端输出，未接RL时其差 模电压增益与单管共射放大电路的电压增益
模拟电子线路第6章集成电路运算放大器
电路组成及工作原理 抑制零点漂移原理
主要指标计算
几种方式指标比较
6.3.3 FET差分式放大电路
6.3.4 差分式放大电路的传输特性
6.3.1 概述
1. 直接耦合放大电路
既可放大直流信号，也可放 大交流信号 鉴于集成工艺难以制作电感 和较大的电容，集成运算放 大器都要采用直接耦合方式
RL中点为交流地点位
<B> 双入、单出
AVD1
=
vo1 vid
v o1 2 v i1
1 2
AVD
Rc 2 rbe
接入负载时
AVD=(R2cr/b/eRL)
3. 主要指标计算
（1）差模电压增益
<C> 单端输入
ro re(发射结电)阻
可认为ro支路开路， 指标计算与双端输入相 同
（2）共模电压增益
假设 AV1=100,
AV2=100AV ,3=1。
漂移 1 V+ 10 mV
若第一级漂了100 uV，
则输出漂移 10 mV 。
若第二级也漂
漂了 100 uV
了100 uV，
则输出漂移 1V+10 mV 。 第一级是关键
漂移 1 V+ 10 mV
3. 减小零漂的措施
用非线性元件进行温度补偿
采用差分式放大电路
（2） R0对共模信号有抑制作用（原理同上，长尾 电阻越大，差放抑制共模信号的能力越强）
（3） R0对差模信号相当于短路
设 ui1 =- ui2 ， ui1 ,ui2
ib1 ,ib2
ie1 ,ie2
ie1 = - ie2
《模拟电子技术》课件第6章 集成运算放大电路
IE2
IE1Re1 Re2
VT Re2
ln
IE1 IE2
§6.2 电流源电路
IR R
IC1
T1
IE1 Re1
IB1 IB2
VCC
I C 2=IO
T2
IE2 Re2
当值足够大时
IR IC1 IE 1 IO IC2 IE 2
IO
IR
Re1 Re2
VT Re2
ln
IR IO
IO
IR
Re1 Re2
四、微电流源
R c + vo R c
VCC
Rs
+
vi1
T1 RL T2
Rs
+
vi2
Re
VEE
2、差模信号和共模信号的概念
vid = vi1 vi2 差模信号
vic
=
1 2
(vi1
vi2 )
共模信号
Avd
=
vod vid
差模电压增益
其中vod ——差模信号产生的输出
Avc
=
voc vic
共模电压增益
总输出电压
IE3
IC2
IC1
1
IC2
2
IC 1
2 IC1 β
IO
1
IR 2
2
2
IR
IC1
T1
R IB3
T3
IE3
IB1 IB2
V CC IO= IC2 = IC1
T2
IR R
IC1
IB3
T1 I B1
VCC
IO
T3
IE3 IC2
T2 IB2
三、比例电流源
电子电工学——模拟电子技术 第六章 模拟集成电路
集成电路按其功能分
数字集成电路 模拟集成电路
模拟集成电路类型： 运算放大器；功率放大器；寛带 放大器；中频放大器；高频放大 器；比较器；乘法器；锁相环； 稳压器；数/模、模/数转换器。
集成电路的外形
(a)双列直插式
(b)圆壳式
(c)扁平式
多种多样的IC封装 印制电路板(PCB)设计时要 注意各种器件的封装！
微电流源（实际）
引 入 Re2 使 UBE2 ＜ UBE1 ， 且 IC2 ＜ ＜ IC1 ， 即 在 Re 值
不大的情况下，得到一个
比较小的输出电流IC2。
IO
IC2
IE2
VBE1 VBE2 Re2
VBE Re2
ro
rce2 1
Re2
rbe2 Re2
3.比例电流源
VBE1 IE1R1 VBE2 IE2 R2
电压增益与单边电路相等，输 入输出电阻是单边的两倍。
Avd
vo vid
vo1 vo2 vi1 vi2
2vo1 (RC
RL ) 2
2vi1
rbe
Rid 2rbe
R0 2Rc
2)双端输入、单端输出
Rid 2rbe
R0 Rc
Avd1
vo vi1 vi2
vo 2vi1
(RC1 RL )
的Re相同，可使I0高度稳定。电
ro
2
rce
路的动态输出电阻高。
5.组合电流源
❖ T1、R1 和T4支路产生基准 电流IREF。
基准电流I REF
VCC
VEB4 VBE1 R1
VEE
❖ T1和T2、T4和T5构成镜像
电流源。
❖ T1和T3，T4和T6构成微电 流源。
《模拟电子技术基础》第6章 集成运算放大器
RF R RF [ R1 (R2 // R ')uI1 R2 (R1 // R ')uI2 ] RF R R1 R1 (R2 // R ') R2 R2 (R1 // R ')
RF Rn
( RP R1
uI1
RP R2
uI2 )
当 R1 R2 R Rp Rn
uO
RF R
(uI1
uI2 )
t /ms
-2
0
-2
12 34 5
t /ms
uO /V
uO /V
12345 0 -1
t /ms
12345
0
t /ms
-2
-1
-2
输入方波不完全对称，导致输出偏移，以致饱和。 旁路电阻只对直流信号起作用，对交流信号影响要尽量小。
积分电路应采用失调电压、偏置电流和失调电流较小的运放，并在同相输 入端接入可调平衡电阻；选用泄漏电流小的电容，可以减少积分电容的漏电流 产生的积分误差。
iR
iD
uI R
uO uD
由二极管的伏安特性方程：
uo
iD
ISexp
uD UT
对数运算电路
uO
UTln
iD IS
U T ln
uI RI S
只有uI>0时，此对数函数关系才成立。
6.6 对数和指数运算电路
6.6.2 指数运算电路
将对数运算电路中的二极管VD和电阻R互换，可得指数运算电路。
uP
A
uN
uO
UoM 非线性区
uo
+Uom
uO
O
uId =uP -uN
非线性区 uId
非线性区 0
第6章 集成运算放大器及其应用
6．3 ．
一、比例运算电路
集成运算放大器的线性应用
1．反相比例运算电路 反相比例运算电路如下图所示
根据理想运放在线性区“虚短”和“虚断”的特点，有 输入电压ui 通过电阻R1作用于集成运放的反相输入端，故输出电压uo与ui 反 相；电阻Rf 跨接在集成运放的输出端和反相输入端，引入了电压并联负反馈； 同相输入端通过电阻R’ 接地，R’ 为补偿电阻，以保证集成运放输入级差分放 大电路的对称性，其值为ui =0时反相输入端总等效电阻，即R’=R1∥ Rf 。 集成运放两个输入端的电位均为零，但由于它们并没有接地，故称为“虚 地”。节点N的电流方程为 该电路的闭环电路放大倍数为 由于N点虚地(u－＝0)，整理得出 A＝ uo ／ui ＝ －Rf／ R1 若Rf＝ R1 ，则A=1，即uo ＝－ui ，这时电路为倒相器。 uo 与ui 成比例关系，比例系数为－Rf／ R1负号表示uo 与ui 反相。 1
6．２ 放大电路中的负反馈 ．
一、反馈的基本概念 所谓反馈，就是指连接放大电路输入回路和放大电路输出回路的电路(或元 件)，利用反馈元件将输出信号(电压或电流，全部或部分)引回到放大电路输入 回路中，来影响或改变受控元件的净输入信号(电压或电流)的大小或波形，从 而控制输出信号的大小及波形。将放大电路输出端的电压或电流，通过一定的 方式返回到放大器的输入端，对输入端产生作用或影响，称为反馈。 反馈放大电路的方框图如下图所示。
•
• 放大器的输出信号为 由上式可知，放大器一旦引入深度负反馈，其闭环放大倍数仅与反馈系数 F 有关，而与放大器本身的参数无关。 反馈放大器的放大倍数At(又称为闭环增益)为
其中， 称为反馈深度，是描述反馈强弱的物理量。可见，放大器引 入负反馈后，放大器的放大倍数下降。如果 >>1，则一般认为反馈 已经加得很深，这时的反馈称为深度负反馈，此时上式可简化为
模拟电子线路 课件第六章第2-3节——集成运算放大器
模拟电子线路 课件第六章第2-3节——集成运算放大器主 题：课件第六章第2-3节——集成运算放大器 学习时间：2016年5月23日－5月29日内 容：我们这周主要学习课件第六章集成电路运算放大器第2-3节集成运算放大器的相关内容。
希望通过下面的内容能使同学们加深对集成电路运算放大器相关知识的理解。
一、学习要求1．了解集成运算放大器的组成和主要参数以及理想运放的条件。
二、主要内容1．集成运放的总体结构2．简单的集成运放 （1）原理电路：（2）集成运算放大器符号国内符号：国际符号：+++T 1R c1sI R c2c3R 2T 4T 5T 3T V CC+EE -u -u +ou 反相输入端同相输入端集成运放的特点： ● 电压增益高 ● 输入电阻大 ● 输出电阻小3．集成运算放大器的主要参数 （1）输入失调电U IO输入电压为零时，将输出电压除以电压增益，即为折算到输入端的失调电压。
是表征运放内部电路对称性的指标。
（2）输入失调电压温漂 d U IO /dT在规定工作温度范围内，输入失调电压随温度的变化量与温度变化量之比值。
（3）输入偏置电流I IB ：输入电压为零时，运放两个输入端偏置电流的平均值，用于衡量差分放大对管输入电流的大小。
()IB B1B212I I I =+（4）输入失调电流I IO ：在零输入时，差分输入级的差分对管基极电流之差，用于表征差分级输入电流不对称的程度。
IO B1B2I I I =-（5）输入失调电流温漂dI IO /DT :在规定工作温度范围内，输入失调电流随温度的变化量与温度变化量之比值。
（6）最大差模输入电压U idmax运放两输入端能承受的最大差模输入电压，超过此电压时,差分管将出现反向击穿现象。
（7）最大共模输入电压V icmax在保证运放正常工作条件下，共模输入电压的允许范围。
共模电压超过此值时，输入差分对管出现饱和，放大器失去共模抑制能力。
（8）开环差模电压放大倍数A od ： 无反馈时的差模电压增益。
集成电路运算放大器-模电讲义
6.1 集成运放中的电流源
电流源在电路中的主要作用是为放大电路提供稳定的偏置 电流或作为有源负载。
镜像电流源 T1、 T2 的参数完全相同. Ic2 近似等于基准电流 IREF ，
即
1.
I C 2 I REF
VCC VBE VCC R R
由于 T1 对 T2 具有温度补偿作用， Ic2 的温度稳定性也较好。
例 6.1.1 定性分析图 6.1.6 所示电路，说明 T1 、 T2 在
电路中的作用。
解：电路为一共集电极电路； T1 管为放大管； T2 管与 Rb21 和 Rb22
构成电流源电路，作为放大 电路的有源负载（代替电阻 Re ）。
6.2 差分式放大电路
差分式放大电路： 放大两输入信号之差的电路。 理想差放的输出电压可表示为 v A (v v
9. 开环带宽 BW ( fH )
10. 单位增益带宽 BWG ( fT ) 11 转换速率
dvo ( t ) SR dt max
是运放在大信号和高频信号下工作时的重要指标， 通常 要求运放的Sr 大于信号变化斜率的绝对值。
作业
6. 1. 1 6. 2. 3 6. 2. 7 6. 2. 8
2 抑制零点漂移的原理
零点漂移（零漂或温漂） — 就是当放大电路输入端短路时， 输出端还有缓慢变化的电压产生，即输出电压偏离了原来的 起始点而上下波动。 产生零点漂移的主要原因 — 直接耦合放大电路第一级静态工 作点随温发生波动被逐级放大后，在输出产生较大的漂移电 压 。漂移电压过大将造成放大电路不能正常工作。 电路温漂的大小用 Vi = Vo / AVT 衡量。 差分式电路具有抑制温漂的作用，常作为多级放大电路的输 入级。
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uo= uC1 - uC2= uC1- uC2 =
2uC1 长尾的电流、电压增量 为零，即长尾对差模信 号短路。 差模电压放大倍数： uod u01 u02 2u01 AVD 2ui 1 uid ui1 ui 2
uc1 ui 1
(较大)
共模输入信号： ui1 = ui2 = uC
4. 二极管一般用三极管的发射结构成。
运算放大器的方框图
输入端
输入级
中间级
输出级
输出端
偏置电路
对输入级的要求：尽量减小零点漂移,尽量提高 KCMRR , 输入阻抗 ri 尽可能大。
对中间级的要求：足够大的电压放大倍数。
对输出级的要求：主要提高带负载能力，给出足 够的输出电流io 。即输出阻抗 ro小。
K CMR v id
)
（4）频率响应
高频响应与共射电路相同，低频可放大直流信号。
4. 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 Rc // RL 2ro
1 ( Rc // RL ) 2 rbe
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
6.3.3 FET差分式放大电路 6.3.4 差分式放大电路的传输特性
6.3.1 概述
1. 直接耦合放大电路
既可放大直流信号 ，也可放 大交流信号 鉴于集成工艺难以制作电感 和较大的电容，集成运算放 大器都要采用直接耦合方式
uo= uC1 - uC2
T1
uC + ud/2ui1
如果任意输入ui1 、ui2同时作用 ud = ui1 - ui2 差模分量: 分解 ui1 + ui2 共模分量: uc = 2 ui1 = uC + ud/2 叠加 ui2 = uC - ud/2
结论:当两输 入端有任意输 入时,相当于 共模输入和差 模输入共存
6.1 6.2 6.3 6.4
集成电路运算放大器概述 集成电路中的电流源 差分式放大电路 集成电路运算放大器的主要参数
*6.5 专用型集成电路运算放大器 *6.6 放大电路中的噪声与干扰
6.1 集成运算放大器概述
集成电路: 将整个电路的各个元件做在同一个半
导体基片上。
集成电路的优点：
工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、 功耗小。
T
VT Ro = IT
一般Ro在几百千欧以上
1. 镜像电流源
精度更高的镜像电流源
由于增加了T3，
减小 IB 对 IREF 的分流 ，
提 高 了 IC2 与 IREF 互 成
镜像的精度。
2. 微电流源
I C2 I E2
VBE1 VBE2 Re2 VBE Re2
由于 VBE 很小，
差分式放大电路对差模信号有放大作用，对共模信号有很强 抑制作用。
2. 抑制零点漂移
温度变化和 电源电压波动，
都将使集电极电
流产生变化。且 变化趋势是相同
的，其效果相当
于在两个输入端 加入了共模信号。
当 ui1 = ui2 =0 时： uo= UC1 - UC2 = 0 当温度变化时： uo= (UC1 + uC1 ) - (UC2 + uC2 ) = 0
I B1 I B2
IC
uo1 = uo2 = UC1 = UC2
差模输入信号： ui1 =- ui2 =ud
大小相等，极性相反
1. 电路组成及工作原理 设u =U +u , u =U +u C1 C1 C1 C2 C2 C2 动态 因u = -u ， u =-u
i1 i2 C1 C2
长尾的作用：
RC C1 B1 T1 E
（1）直流负反馈，稳定静态工作点
RB
uo
T2
RC C2
B2
+UCC
RB
ui1
ui2
IE
T °C
R0
-UEE
IC1
IC2
IE =IE1+IE2
UE =IERE+（-UEE）
IC1
IC2
IB1 、IB2
UBE1 、UBE2
（2） R0对共模信号有抑制作用（原理同上，长尾 电阻越大，差放抑制共模信号的能力越强）
通用型集成电路运算放大器
简化电路
end
运放的特点：
ri 大: 几十k 几百 k KCMRR 很大
理想运放： ri
KCMMRR
ro 小：几十 几百 A o 很大: 104 107
运放符号： u－ u+
ro 0 Ao
－＋
＋
Ao
uo
u－ u+
－
＋
uo
（3）共模抑制比
K CMR AVD AVC K CMR AVD 20 lg AVC dB
双端输出，理想情况
单端输出
K CMR
K CMR
AVD1 AVC1
=|
Rc
2rbe
/
Rc 2ro
|
v ic
ro
rbe
KCMR ， 越大抑制零漂能力越强
单端输出时的总输出电压
vo1 AVD1v id (1
共模增益
AVC
v oc 0 v ic
<B> 单端输出
v oc1 voc2 AVC1 v ic v ic Rc Rc rbe (1 )2ro 2ro
流过长尾的电流是两管电流之 和，计算中长尾电阻应加倍
ro AVC1 抑制共模能力增强
+UCC RC uo RC T2 RE -UEE ui2 uC - ud/2
2v o1 Rc 2v i1 rbe
1 接入负载时 以双倍的元器件换 RL ) ( Rc // AVD = 取抑制零漂的能力 2 rbe
<B> 双入、单出 接入负载时
vo1 Rc v o1 1 AVD1 = AVD v id 2rbe 2v i1 2
AVD =
（大小相等，极性相同）
理想情况：ui1 = ui2 uC1 = uC2 uo= 0
在电路对称（或匹配）时，双端输出共模信号完全被抑制掉 了；电路匹配性较差或从单端输出也能抑制共模信号（恒流 源动态内阻R0）
AVC 共模电压放大倍数：
uoc
uic
（很小)
电路的匹配精度越高，长尾电阻越大，差分放大电 路抑制共模信号的能力越强。由于恒流源动态内组 很大故其具有很强的共模抑制能力。
直流等效电阻小，交流等效电阻很大，且具有良好的 恒流特性。 （电流源的恒流特性决定于电流源输出电阻的大小， 输出电阻越大，恒流效果越好）
1. 镜像电流源
恒流特性
VBE2 = VBE1 I C2 = I C1 I REF I E2 = I E1
VCC VBE VCC = R R IC2看作IREF的镜像。
+ vo -
+
+ vi2 -
+ vo2 -
vo1
-
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 AVC vic
vid vi1 = vic 2
根据上面两式有
K CMR
AVD KCMR (dB) = 20lg AVC
AVD = 共模抑制比 AVC
vid vi2 = vic 2
漂移 1 V+ 10 mV
AV1 = 100, AV2 = 100, AV3 = 1 。
若第一级漂了100 uV，
则输出漂移 10 mV 。
若第二级也漂 了100 uV，
漂了 100 uV 漂移 1 V+ 10 mV
则输出漂移 1V+10 mV 。 第一级是关键 3. 减小零漂的措施
用非线性元件进行温度补偿 采用差分式放大电路
所以IC2也很小
3. 多路电流源
IE Re IREF Re IE 1 Re 1 IE 2 Re 2
IC 1 IE 1 IREF Re/ Re 1,
IC 2 IE 2 IREF Re/ Re 2
4. 电流源作有源负载
镜像电流源
共射电路的电压增益为：
( Rc // RL ) Vo = AV rbe Vi
国际符号
国内符号
6.2 集成电路中的恒流源
镜像电流源
微电流源
多路电流源 电流源作有源负载
电流源电路不仅可用作各种放大电路的恒流偏置
(为放大电路提供稳定的偏置电流)， 而且可用它取代电阻作为放大器的负载，是集成 运放中应用最广泛的单元电路之一。
电流源的要求：有足够大的动态内阻；对温度的敏感 度极低；能对抗电源电压或其他外因的变化。归纳起 来就是电流源电路应具有不受外界因素影响的恒流特 性。 电流源种类很多，但有一个共同的特点即
RL中点为交流地点位
( Rc // RL )
2rbe
3. 主要指标计算 （1）差模电压增益
<C> 单端输入
ro re (发射结电阻 )
可认为ro支路开路， 指标计算与双端输入相 同
（2）共模电压增益
<A> 双端输出 共模信号的输入使两管 集电极电压有相同的变化。 所以 voc voc1 voc2 0
2Rc Rc