第12章 线性集成运算放大器和运算电路..
合集下载
相关主题
- 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)。
CC
差模信号为：
uid ui1 ui 2
RC
u0 u 01 u 02
T1
RC
R B iC1
iC 2 R B
T2
共模信号为：
uic (ui1 ui 2 ) / 2
ui1
RB
iE VEE
ui 2
总输出电压为：uo Aud uid Auc uic
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
（5）差分放大电路的电压传输特性
12．2．4 电流源电路
1．电流源电路的特点 视为一个二端网络，交流等效电阻很大， 直流等效电阻很小 2．电流源作有源负载和偏置电路
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
12．2．5 复合管电路 二个以上管子以一定的形式连接，等 效成一只管子的作用 , 复合后的电流放 大系数: 1 2
12．1．2 多级放大电路的计算 （1）电压放大倍数
Au Au1 Au 2 Au3 .... Aun
（2）输入电阻：第一级的输入电阻Ri1;
（3）输出电阻：为输出级的输出电阻Ron;
计算时，应注意各级间的相互影响， 后一级的输入电阻为前级的负载，前级 的输出电阻为后级的信号源内阻。
12．2．2 集成运算放大器的典型结构 运放是一种高增益， DC 耦合，多级放 大电路。有四部分组成：输入级、中间级、 输出级、偏置电路组成。
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
输入
输入级
中间级
输出级
输出
偏置电路
输入级：输入电阻高，失调和零漂小→ 通常为差分放大电路； 中间级:电压放大倍数大→共射放大电路； 输出级:输出电阻小，负载能力强→互补 推挽乙类放大电路； 偏置电路:为各级提供稳定的偏置电流→ 电流源电路；
RB
(c)输出电阻： 双端输出时 RO 2RC 单端输出时 RO RC
ui1
iE VEE
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
（2）小信号共模特性 此时RE为两倍计算 (a)共模电压放大数：双端输出时
Auc 0
VCC
单端输出时
Auc
RC
R B iC1
T1
RC
u0 u 01 u 02
T2
RC iC 2 R B ui 2
RB
RB rbe 2(1 ) RE
(b)共模输入电阻
Ric RB rbe 2(1 ) RE
ui1
iE VEE
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
（3）共模抑制比KCMR KCMR=|Aud/Auc| 该数值越大越好 （4）任意输入信号分解，令两个输入 V 信号ui1,ui2;
RC
R B iC1
T1
VCC
u0 u 01 u 02
T2
RC iC 2 R B ui 2
RB
ui1
iE VEE
பைடு நூலகம்
（3）抑制共模信号，双端输出时无共模放 大能力；
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
（ 4 ）放大差模信号，两个大小相等，极 性相反的信号，两个输出端也有大小相等， 方向相反的输出信号，双端输出时，总输 出为两边输出之和（2倍关系）； V 3．静态分析 R R u 以对称性思路分析有 i R u u R i
(a)差模电压放大数
双端输出
单端输出
Aud
RC //( RL / 2)
RB rbe
VCC
1 ( RC // RL ) Aud 2 RB rbe
RC
R B iC1
T1
(b)输入电阻
Rid 2( RB rbe )
u0 u 01 u 02
T2
RC iC 2 R B ui 2
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
12．1 多级放大器 基本内容和知识点 12．1．1 常见的耦合方式 直接耦合：DC耦合信号，低频响应好， 但要各级电位配合，存在零点漂移问 题； 阻容耦合：各级静态工作点独立，容 易调试，低频响应差； 变压器耦合：各级静态工作点独立， 阻抗匹配，低频响应差；
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
12．1．3 多级放大器的频率响应
放大器级数增加后，放大倍数增加了， 但通频带变窄了。有 n 级的下限频率为 fL1,fL2,…fLn; 上 限 频 率 为 fH1,fH2,…fHn; 则总的上、下限频率为
2 1 / 2 f L 1.1( f L21 f L22 f Ln )
CC C C 0
VEE U BE IB RB 2(1 ) RE
B
C1
01
02
C2
B
T1
T2
ui1
RB
iE VEE
ui 2
VEE U BE I C I B 2 RE
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
U CE VCC VEE I C ( RC 2RE )
2 2 2 1 / 2 f H 0.9( f H f f 1 H2 Hn )
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
12．2 集成运算放大器 基本内容和知识点 12．2．1 集成电路的主要特点 相邻元件特性一致性好，用有源器件 代替无源元件，二极管由三极管代替， 但只能制作小电容；
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
12．2．3 差分放大电路
典型电路
RC
R B iC1
T1
VCC
u0 u 01 u 02
T2
RC iC 2 R B ui 2
RB
ui1
iE VEE
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
1．电路类型：
RC
R B iC1
T1
VCC
u0 u 01 u 02
T2
RC iC 2 R B ui 2
RB
ui1
iE VEE
双入/双出，双入/单出，单入/双出， 单入/单出四种。有射极长尾（射极电阻） 和恒流源电路两种）。
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
2．电路主要特点
（1）电路结构和参数对称；
（2）抑制零点漂移， 双端输出时零漂为零， 单端输出时射极电阻RE 的共模负反馈作用，具 有抑制零漂作用；
4．动态分析
（1）小信号差模特性 差模信号输入时， 发射极成为“交流虚 地”，负载电阻中心 点电位为零，双端输 出时，负载电阻折半 处理，单端输出时不 折半。
VCC
RC
R B iC1
T1
u0 u 01 u 02
T2
RC iC 2 R B ui 2
RB
ui1
iE VEE
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
差模信号为：
uid ui1 ui 2
RC
u0 u 01 u 02
T1
RC
R B iC1
iC 2 R B
T2
共模信号为：
uic (ui1 ui 2 ) / 2
ui1
RB
iE VEE
ui 2
总输出电压为：uo Aud uid Auc uic
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
（5）差分放大电路的电压传输特性
12．2．4 电流源电路
1．电流源电路的特点 视为一个二端网络，交流等效电阻很大， 直流等效电阻很小 2．电流源作有源负载和偏置电路
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
12．2．5 复合管电路 二个以上管子以一定的形式连接，等 效成一只管子的作用 , 复合后的电流放 大系数: 1 2
12．1．2 多级放大电路的计算 （1）电压放大倍数
Au Au1 Au 2 Au3 .... Aun
（2）输入电阻：第一级的输入电阻Ri1;
（3）输出电阻：为输出级的输出电阻Ron;
计算时，应注意各级间的相互影响， 后一级的输入电阻为前级的负载，前级 的输出电阻为后级的信号源内阻。
12．2．2 集成运算放大器的典型结构 运放是一种高增益， DC 耦合，多级放 大电路。有四部分组成：输入级、中间级、 输出级、偏置电路组成。
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
输入
输入级
中间级
输出级
输出
偏置电路
输入级：输入电阻高，失调和零漂小→ 通常为差分放大电路； 中间级:电压放大倍数大→共射放大电路； 输出级:输出电阻小，负载能力强→互补 推挽乙类放大电路； 偏置电路:为各级提供稳定的偏置电流→ 电流源电路；
RB
(c)输出电阻： 双端输出时 RO 2RC 单端输出时 RO RC
ui1
iE VEE
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
（2）小信号共模特性 此时RE为两倍计算 (a)共模电压放大数：双端输出时
Auc 0
VCC
单端输出时
Auc
RC
R B iC1
T1
RC
u0 u 01 u 02
T2
RC iC 2 R B ui 2
RB
RB rbe 2(1 ) RE
(b)共模输入电阻
Ric RB rbe 2(1 ) RE
ui1
iE VEE
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
（3）共模抑制比KCMR KCMR=|Aud/Auc| 该数值越大越好 （4）任意输入信号分解，令两个输入 V 信号ui1,ui2;
RC
R B iC1
T1
VCC
u0 u 01 u 02
T2
RC iC 2 R B ui 2
RB
ui1
iE VEE
பைடு நூலகம்
（3）抑制共模信号，双端输出时无共模放 大能力；
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
（ 4 ）放大差模信号，两个大小相等，极 性相反的信号，两个输出端也有大小相等， 方向相反的输出信号，双端输出时，总输 出为两边输出之和（2倍关系）； V 3．静态分析 R R u 以对称性思路分析有 i R u u R i
(a)差模电压放大数
双端输出
单端输出
Aud
RC //( RL / 2)
RB rbe
VCC
1 ( RC // RL ) Aud 2 RB rbe
RC
R B iC1
T1
(b)输入电阻
Rid 2( RB rbe )
u0 u 01 u 02
T2
RC iC 2 R B ui 2
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
12．1 多级放大器 基本内容和知识点 12．1．1 常见的耦合方式 直接耦合：DC耦合信号，低频响应好， 但要各级电位配合，存在零点漂移问 题； 阻容耦合：各级静态工作点独立，容 易调试，低频响应差； 变压器耦合：各级静态工作点独立， 阻抗匹配，低频响应差；
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
12．1．3 多级放大器的频率响应
放大器级数增加后，放大倍数增加了， 但通频带变窄了。有 n 级的下限频率为 fL1,fL2,…fLn; 上 限 频 率 为 fH1,fH2,…fHn; 则总的上、下限频率为
2 1 / 2 f L 1.1( f L21 f L22 f Ln )
CC C C 0
VEE U BE IB RB 2(1 ) RE
B
C1
01
02
C2
B
T1
T2
ui1
RB
iE VEE
ui 2
VEE U BE I C I B 2 RE
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
U CE VCC VEE I C ( RC 2RE )
2 2 2 1 / 2 f H 0.9( f H f f 1 H2 Hn )
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
12．2 集成运算放大器 基本内容和知识点 12．2．1 集成电路的主要特点 相邻元件特性一致性好，用有源器件 代替无源元件，二极管由三极管代替， 但只能制作小电容；
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
12．2．3 差分放大电路
典型电路
RC
R B iC1
T1
VCC
u0 u 01 u 02
T2
RC iC 2 R B ui 2
RB
ui1
iE VEE
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
1．电路类型：
RC
R B iC1
T1
VCC
u0 u 01 u 02
T2
RC iC 2 R B ui 2
RB
ui1
iE VEE
双入/双出，双入/单出，单入/双出， 单入/单出四种。有射极长尾（射极电阻） 和恒流源电路两种）。
第12章 线性集成运算放大器和运算电路
2．电路主要特点
（1）电路结构和参数对称；
（2）抑制零点漂移， 双端输出时零漂为零， 单端输出时射极电阻RE 的共模负反馈作用，具 有抑制零漂作用；
4．动态分析
（1）小信号差模特性 差模信号输入时， 发射极成为“交流虚 地”，负载电阻中心 点电位为零，双端输 出时，负载电阻折半 处理，单端输出时不 折半。
VCC
RC
R B iC1
T1
u0 u 01 u 02
T2
RC iC 2 R B ui 2
RB
ui1
iE VEE
第12章 线性集成运算放大器和运算电路