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5 1多級放大電路 5 3差分式放大電路 第5章集成電路運算放大器及單元電路 5 2電流源電路 5 4集成電路運算放大器 1 直接耦合 5 1 1多級放大電路級間耦合方式 5 1多級放大電路 優(yōu)點 頻率響應(yīng)好 既可以放大交流信號 也可以放大直流和變化非常緩慢的信號 適宜于集成化 缺點 電路中各級靜態(tài)工作點相互牽制 彼此不獨立 導(dǎo)致電路設(shè)計和調(diào)整比較麻煩 存在零點漂移現(xiàn)象 2 阻容耦合 5 1 1多級放大電路級間耦合方式 5 1多級放大電路 優(yōu)點 各級放大電路的靜態(tài)工作點相互獨立 互不影響 這給放大電路的分析 設(shè)計和調(diào)試帶來了很大的方便 阻容耦合方式在分立元件組成的放大電路中得到廣泛的應(yīng)用 缺點 其低頻特性比較差 不適用于傳送緩慢變化的信號 更不能傳送直流信號 這種耦合方式不便于集成化 3 變壓器耦合 5 1 1多級放大電路級間耦合方式 5 1多級放大電路 優(yōu)點 各級放大電路的靜態(tài)工作點相互獨立 互不影響 電路的設(shè)計和調(diào)整比較方便 變壓器最大的優(yōu)點是可以進行阻抗變換 缺點 高頻和低頻特性都比較差 頻帶窄 變壓器體積大 笨重 價格也比較貴 4 光電耦合 5 1 1多級放大電路級間耦合方式 5 1多級放大電路 可以實現(xiàn)前后兩部分電路之間的電氣隔離 從而有效的抑制相互之間的電干擾 主要應(yīng)用于輸入電路地線與輸出電路地線需要相互隔離的場合 5 1 2多級放大電路分析方法 5 1多級放大電路 1 電壓增益Au 2 輸入電阻Ri 3 輸出電阻Ro 5 1 2多級放大電路分析方法 5 1多級放大電路 5 1 2多級放大電路分析方法 5 1多級放大電路 5 1 2多級放大電路分析方法 5 1多級放大電路 5 1 2多級放大電路分析方法 5 1多級放大電路 如圖所示的多級放大電路 求電路的增益 輸入電阻和輸出電阻 如圖所示的放大電路 若FET的低頻跨導(dǎo)為gm rds很大 BJT的電流放大系數(shù)為 輸入電阻為rbe 試說明T1 T2各屬于何組態(tài)放大電路 畫出微變等效電路 求增益 輸入電阻 輸出電阻的表達式 5 1 3多級放大電路的頻率響應(yīng) 5 1多級放大電路 當 時 1 鏡像電流源 5 2 1電流源 5 2電流源電路 故集電極電流 VCC和R一定時 IC電流隨之確定 特點 電路簡單 應(yīng)用廣泛 要求IC1電流較大情況下 R的功耗較大 集成電路應(yīng)避免 要求IC1電流較小時 要求R數(shù)值較大 集成電路難以實現(xiàn) 2 比例電流源 5 2 1電流源 5 2電流源電路 忽略T1和T2管的基極電流 可得 在溫度變化情況下 比例電流源的輸出電流IC2具有更高的溫度穩(wěn)定性 3 微電流源 5 2 1電流源 5 2電流源電路 由于兩發(fā)射結(jié)電壓差較小 故電流可以做得很小 要求提供很小的靜態(tài)電流 又不能用大電阻 4 改進型電流源 5 2 1電流源 5 2電流源電路 和基本鏡像電流源比較 在電路參數(shù)相同的情況下 改進型電流源可以使輸出電流IC2與基準電流IREF更接近鏡像關(guān)系 5 威爾遜電流源 5 2 1電流源 5 2電流源電路 威爾遜電流源輸出電流與基準電流之間的偏差仍然與晶體管的電流放大系數(shù)有關(guān) 但相比基本鏡像電流源 偏差大大減小 電流精度得到進一步提高 6 多路電流源 5 2 1電流源 5 2電流源電路 當基準電流IREF確定后 改變各電流源射極電阻 可以獲得不同比例的輸出電流 5 2 1電流源 5 2電流源電路 MOSFET多路電流源 5 2 2電流源電路的作用 5 2電流源電路 1 運放各級放大電路提供合適的靜態(tài)工作點 2 作為放大電路的有源負載 基本共射放大電路 鏡像電流源有源負載電路 微變等效電路 5 3 1直接耦合放大電路中的零點漂移 5 3差分式放大電路 抑制零點漂移的方法 1 引入直流負反饋以穩(wěn)定靜態(tài)工作點 2 溫度補償 利用熱敏元件補償放大管的零漂 3 使用差分放大電路 利用電路的對稱性結(jié)構(gòu) 抵消器件參數(shù)變化的影響來抑制零漂 5 3 2差分式放大電路組成及工作原理 1 差模信號和共模信號 5 3差分式放大電路 差模信號 共模信號 差模電壓增益 共模電壓增益 電路總的輸出 線性放大電路方框圖 5 3 2差分式放大電路組成及工作原理 2 差分式放大電路的組成及工作原理 5 3差分式放大電路 基本差分放大電路 典型差分式放大電路 3 差分式放大電路的輸入和輸出方式 5 3 2差分式放大電路組成及工作原理 5 3差分式放大電路 單端輸入單端輸出 單端輸入雙端輸出 雙端輸入單端輸出 1 雙端輸出 5 3 3差分式放大電路的靜態(tài)分析 5 3差分式放大電路 基極電阻上的電壓降可忽略不計 從而有發(fā)射極電位 靜態(tài)工作點與負載電阻RL無關(guān) 2 單端輸出 5 3 3差分式放大電路的靜態(tài)分析 5 3差分式放大電路 5 3 4差分式放大電路的動態(tài)分析 1 雙端輸入差分式放大電路 5 3差分式放大電路 1 差模信號工作情況 5 3 4差分式放大電路的動態(tài)分析 1 雙端輸入差分式放大電路 5 3差分式放大電路 1 差模信號工作情況 雙入雙出差模電壓放大倍數(shù) 5 3 4差分式放大電路的動態(tài)分析 1 雙端輸入差分式放大電路 5 3差分式放大電路 1 差模信號工作情況 雙入單出差模電壓放大倍數(shù) 5 3 4差分式放大電路的動態(tài)分析 1 雙端輸入差分式放大電路 5 3差分式放大電路 2 共模信號工作情況 5 3 4差分式放大電路的動態(tài)分析 1 雙端輸入差分式放大電路 5 3差分式放大電路 雙入雙出共模電壓放大倍數(shù) 2 共模信號工作情況 5 3 4差分式放大電路的動態(tài)分析 1 雙端輸入差分式放大電路 5 3差分式放大電路 雙入單出共模電壓放大倍數(shù) 2 共模信號工作情況 5 3 4差分式放大電路的動態(tài)分析 1 雙端輸入差分式放大電路 5 3差分式放大電路 共模輸入電阻 雙入雙出的共模輸出電阻 雙入單出的共模輸出電阻 2 共模信號工作情況 共模抑制比 5 3 4差分式放大電路的動態(tài)分析 2 單端輸入差分式放大電路 5 3差分式放大電路 動態(tài)分析 參數(shù)指標同雙端輸入 差模輸入電阻和共模輸入電阻與輸入方式和輸出方式都無關(guān) 3 差分式放大電路動態(tài)工作特點 5 3 4差分式放大電路的動態(tài)分析 5 3差分式放大電路 差模輸入電阻 共模輸入電阻 4 差分式放大電路的電壓傳輸特性 5 3 4差分式放大電路的動態(tài)分析 5 3差分式放大電路 差分式放大電路的電壓傳輸特性 5 3 5改進型差分式放大電路 1 利用恒流源替代電阻Re的差分式放大電路 5 3差分式放大電路 RW在交流通路中存在 因此對電路的動態(tài)參數(shù)均產(chǎn)生影響 5 3 5改進型差分式放大電路 2 利用恒流源作有源負載差分式放大電路 5 3差分式放大電路 5 3 5改進型差分式放大電路 3 場效應(yīng)管差分式放大電路 5 3差分式放大電路 1 模擬集成電路運算放大器的結(jié)構(gòu)特點 5 4 1集成電路運算放大器概述 5 4集成電路運算放大器 1 電路結(jié)構(gòu)與元件參數(shù)具有對稱性 2 用有源器件代替無源器件 3 采用復(fù)合結(jié)構(gòu)的電路 4 級間采用直接耦合方式 5 外接少量分立元件 2 集成電路運算放大器組成 5 4 1集成電路運算放大器概述 5 4集成電路運算放大器 3 集成運放的符號及電壓傳輸特性 5 4 1集成電路運算放大器概述 5 4集成電路運算放大器 電壓傳輸特性 國標符號 常用符號 電壓傳輸特性 當集成運放工作在線性區(qū)時 1 基于晶體管的雙極型集成運放F007 5 4 2通用型集成電路運算放大器簡介 5 4集成電路運算放大器 5 4 2通用型集成電路運算放大器簡介 5 4集成電路運算放大器 5 4 2通用型集成電路運算放大器簡介 5 4集成電路運算放大器 F007內(nèi)部簡化放大電路 2 基于場效應(yīng)管的單極型集成運放C14573 5 4集成電路運算放大器 C14573封裝和內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管腳排列 2 基于場效應(yīng)管的單極型集成運放C14573 5 4集成電路運算放大器 C14573封裝和內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管腳排列 1 主要性能指標 5 4 3集成運放的主要性能指標參數(shù)及低頻等效模型 1 開環(huán)差模電壓增益Aod 5 4集成電路運算放大器 2 差模輸入電阻rid 3 共模抑制比KCMR 4 輸入失調(diào)電壓UIO 5 輸入失調(diào)電壓溫漂 UIO T 6 輸入失調(diào)電流IIO 7 輸入失調(diào)電流溫漂 IIO T 8 輸入偏置電流IIB 9 最大共模輸入電壓UIcmax 10 最大差模輸入電壓UIdmax 11 3dB帶寬fH 12 單位增益帶寬BWG 13 轉(zhuǎn)換速率SR 2 低頻等效模型 5 4 3集成運放的主要性能指標參數(shù)及低頻等效模型 5 4集成電路運算放大器 集成運放低頻等效模型 集成運放簡化低頻等效模型