5第十一章 差动放大器及集成运算放大器

1
负反馈使Af变稳
F
串联反馈--- Xf与Xi加在两个输入端
并联反馈--- Xf与Xi加在同一输入端
电压反馈—Xf 取自输出电压 电流反馈—Xf 取自输出电流
电压串联负反馈； 电压并联负反馈；
闭环放大倍数
•
•
AF Xo Xi
电流串联负反馈； 电流并联负反馈。
3. 放大电路中的负反馈---类型判别
1.串联电压负反馈 RF
uouo 1uo 2Adu 1i1Adu 2i2 Ad(1ui1ui2)
ud 0.5(ui1 ui2) 差模分量 uc 0.5(ui1 ui2) 共模分量
2. 集成运算放大器概述
结构:集成运放是具有很高开环电压放大倍数的直接耦合放大器。
反相 输入端
u–
+UCC
正电源
输出端
同相
u+
uo
输入端
–UEE
UO(sat)
uo 正饱和区
–Uim
线性区
O Uim uu
负饱和区
–UO(sat)
理实想际运运放放电压电传压输传特性输特性
2. 非线性区:
uu时 |： uu uo | U U iM o ( s at ) uu时 u ： oA uuo o( u U u o)(sat)
若
1.
Auo =
1u06+
u UO(s–at)
反馈电压
– uf R1
+ u–d
–
+
+
+
Байду номын сангаас++
ui
R2
RL
uo
–
–
ud =ui – uf （ uf 削弱了ud ） ——负反馈
若输出电压uo ＝0 ，则uf ＝0 ——电压反馈
ui ，uf分别加于不同输入端 ——串联反馈
2.串联电流负反馈
+
u–d +
– +
+
io uo
ui
R2
RL
–
+
R
uf
i1 ，if分别加于同一输入端 ——串联反馈
负反馈小结:
1.从输出端看可分为电压反馈与电流反馈 将输出端短路，若反馈量为零，则为电压反馈； 若反馈量不为零，则为电流反馈。
2.从输入端看可分为串联反馈与并联反馈 输入信号和反馈信号分别加在同相和反相上，是串联反馈； 加在同一个输入端上的，是并联反馈；
3.直接耦合放大器的级联问题是： A.前后级Q点相互影响。 B.零点漂移:前一级的温漂将作为后一级的输入信号，
被一级级放大，导致后级饱和或截止。
基本型差动放大器
R
C
u
R
C
+UCC
1.结构:对称性
R
1
R
1
当ui1 =ui2 = 时 uO1 = uO2
uo= uO1 - uO2 = 0
R
u
B
i1
o
T1 uO1
3. 对串联反馈，输入信号和反馈信号以电压形式作比较； 对并联反馈，输入信号和反馈信号以电流形式作比较；
4. 反馈信号使净输入信号减小的，是负反馈。
=不±再15 成V 立
则 ±2UI.M =id±0.0015 m依V 然成立
因为理想运区运放必要须放工有作负A在反uo线馈 性。 故： UIM ≈0
3. 放大电路中的负反馈
正反馈--- Xd加强(用于振荡器)
X i
+
比较
基本放大电路
X d
A
X o
– X f 反馈电路
F
X i — 输入信号
X X
o f
由于实际运算放大器的技术指标接近理想化条件，而 用理想运算放大器分析电路可使问题大大简化，因此 后面对运算放大器的分析都是按其理想化条件进行的 。
理想运算放大器分析依据
传输特性: u– u+
id=0
– rid
uo
+
+
1. 线性区:
1. u+ |u u – u“|虚U 短iM 路” 2. id 0uoA u “o(u 虚断u 路)”
ui
–
R2
id – +
－
++
RL
uo –
若输出电压uo ＝0 ，则if ＝0 ——电压反馈
i1 ，if分别加于同一输入端 ——并联反馈
2.并联电流负反馈
反馈电流
if RF
+
i1 R1
ui
R2
id – +
+
io－
+ u
RL –o
–
R
id =ii – if （ if 削弱了id ） ——负反馈
若输出电压uo ＝0 ，则if ≠0 ——电流反馈
负电源
输入级
中间级
实际运放
输出级
运算放大器的符号:
开环理电想压运放放大倍数
输入级：输入电阻高，能减小零点漂移，都采用差放 。
理想运放：
－ 中反间相级输：入放端大u倍－数高,采用共射放Au大o电路。
Ao = ri =
＋ ＋ 输同出相级输：入带端负u载+能力强，采用互补对称输电出路端或射uo极输出器。 ro = 0
偏置电路 : 由镜像恒流源等电路组成
集成运算放大器的技术指标
(1) 开环差模电压放大倍数大 Auo= uo/(u+-u-)=105-107倍;
(2) 共模抑制比高 CMRR=100db以上;
(3) 输入电阻大 ri>1M, 有的可达100M以上;
(4) 输出电阻小 ro =几-几十
主要参数
1. 最大输出电压 UOPP 2. 开环电压 Auo 3. 输入失调电压 UIO 4. 输入失调电流 IIO 5. 输入偏置电流 IIB 6. 共模输入电压范围 UICM
–
ud =ui – uf （ uf 削弱了ud ） ——负反馈
若输出电压uo ＝0 ，则uf ≠0 ——电流反馈
ui ，uf分别加于不同输入端 ——串联反馈
3. 放大电路中的负反馈---类型判别
3.并联电压负反馈
反馈电流 if RF
id =i1 – if （ if 削弱了id ） ——负反馈
+ i1 R1
— 输出信号 — 反馈信号
X d X —d 净输X 入i 信号X f •
•
反馈系数
F Xf Xo
开环放大倍数
•
•
A Xo Xd
环路放大倍数
•
•
A F Xf Xd
负反馈--- Xd削弱(用于放大器)
负反馈使工作在线性区
Af
X o X i
X o Xd Xf
1XXo fXXd d
A
负反馈使Af变小
1AF
uO2
T2
R
B
u
i2
2. 抑制温漂 :
当温度变化时：
uO1 = uO2
uo= 0
3.共模放大倍数很小
当ui1 = ui2
uO1 = uO2 uo= 0
4.差模放大倍数很大
当ui1 = - ui2
5.比较输入： 当ui1 ui2
Ad
uo ui1ui2
Ad1
ui1 = uC + ud
令
：
ui2 = uC - ud
5第十一章 差动放大器及集成运算放大器
1. 差动放大器
建立静态
R1
工作点
RC1
C1R2
u
i
直接耦合电路
R
C2
C2
T1
T2
保证R前L 后
u
o
级静态工 作点正常
R
E2
+UCC
RL
u
o
1.阻容耦合只适用于放大频率较高的交流信号。对于直流信号，阻容耦合不适用 ，必须采用直接耦合方式。
2.直接耦合能够放大直流信号。