[理学]第6章运算放大器ppt课件.ppt

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1、6.1集成运算放大电路中的电流源6.2差分放大电路6.3模拟集成运算放大器第六章集成运算放大器200404018JG0102018集成电路:将整个电路中的各个元、器件都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。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；6.1集成运算放大电路中的电流源集成电路内部结构的特点：电路的元件都制作在同一芯片上，电路结构与元件参数对称，元件参数偏差方向一致，温度均一性好。用有源器件代替无源元件，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

2、有源元件代替或外接。采用复合结构的电路。在IC内多采用复合管，提高电路性能。4.级间采用直接耦合方式；利用二极管进行温度补偿和电位偏移。5.几十pF以下的小电容用PN结的结电容构成、大电容要外接。6.二极管一般用三极管的发射结构成。电流源镜像电流源镜像电流源电路如图6.1.1所示，选择的参数相同可见，R确定后，电流就确定了。我们将视为的镜像电流，故称该电路为镜像电流源。图6.1.1所示电流源中，当值较大时和有一定的差别改用6.1.2所示电路，利用的电流当大放大作用，减小对的分流作用。2.微电流源为了减小镜像电流源电路中的电流，采用图6.1.3所示的微电流源。当基准电

3、流源一定时，可确定如下：3.比例电流源工作原理：和镜像电流源相同。4.多路电流源3.电流源的作用在模拟集成电路中电流源的作用主要有二：一是作直流偏置电路—为放大管提供合适的偏置电流；而是用作有源负载。图6.1.5中T1是放大管，T2、T3组成镜像电流源，用作为T1的负载。由于电流源的交流电阻很大。使T1的电压增益可达到103甚至更高。电流源负载也常用作发射极负载。6.2差分放大电路差分放大电路就其功能而言，是放大两个输入信号之差。它有两个输入端和信号输出端在理想情况下：差模输入信号：共模输入信号：在上述两种信号同时存在的情况下一、差分放大电路工作原理1）差分放大器图

4、6.2.2a所示电路是两级RC耦合放大器，在许多情况下需要采用图6.2.2b所示的直接耦合放大器。但它存在工作点漂移，即“零点漂移”问题，为克服“零点漂移”，衡量零点漂移的指标为采用6.2.2c和6.2.2d所示差分放大电路。2）抑制“零点漂移”的原理减小零点漂移的主要措施是采用差分放大器。在6.2.2d所示电路中，静态时，若环境温度变化，或其他原因引起BJT集电极电流变化，则抑制“零点漂移”的过程如下：a.静态分析电路的工作原理越大反馈作用越明显，抑制零点漂移的作用越强。同时越小，放大器的动态范围减小。静态时，由于电路完全对称，，这时，，,输出电压b.动态分析差模

5、输入：当两个输入分别加入等值反向的信号电压时，即输出电压共模输入：当两各输入分别加入等值同向的信号电压时，即，则：主要技术参数的计算1)静态工作点计算静态时，由图6.2.2d所示电路，考虑到，对两管各自的输入回路，由KVL列出方程：2）差模电压放大系数双端输入、双端双端输出时：令，由于电路的对称性，因某一BJT的电流增加，另一BJT的电流则减小。在电路完全对称情况下，即的增量与的增量等值反向，,说明在两端的交流电压降为零。因此认为对交流信号无反馈作用。从两管集电极双端输出时，差模电压放大系数与单管共射电路相同：可见，差分放大器是使用两倍的元件换取抑制“零点漂移”的效

6、果。双端输入、单端输出时的差模电压放大系数如果输出电压仅从一个管的集电极取出，称为单端输出，此时有：双端输入时，差分放大器的输入电阻：单端输入时的差模电压放大系数见教材表6.2.13)共模电压放大系数a.双端输出时的电压放大系数共模输入时，所以两管的电流或等量同时增大，或等量同时减小，流过电阻上的电流，例如：实际电路中，要做到电路完全对称不容易，因此要求共模电压放大系数越小越好。b.单端输出时的电压放大系数单端输出时的电压放大系数表示两个集电极的任意一端对地的共模电压放大系数。共模输入时放大器的输入电阻：对于图6.2.2i所示共模输入电路，不仅要考虑的反馈作用，而且

7、输入电流，因此共模输入电阻为两路并联：a.两输入端相连（见教材表6.2.1）b.两输入端不相连对于图6.2.2k所示共模输入电路，两个输入端不连在一起则：差分放大器输出电阻：4）共模抑制比差分放大电路对差模信号的电压放大系数与对共模信号的电压放大系数之比的绝对值。理想情况下：双端输出时：单端输出时：6.6.2FET差分放大电路（见教材P237）6.2.3差分放大器的传输特性描述放大电路输出信号随输入信号变化规律的曲线称为传输特性。差分放大器的传输特性可以用BJT的be结电压与集电极电流的基本关系：求出，也可以通过实验测出。特性曲线如图6.2.8所示。1)当时，电