《差动放大电路》PPT课件

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1、第五章集成运算放大电路5.1直接耦合放大电路及其特殊问题5.2典型差动式放大电路5.3差动式放大电路的输入输出方式5.4集成运算放大电路的概述1.直接耦合放大电路可以放大直流信号2.直接耦合放大电路的零点漂移零漂：主要原因：温漂指标：#为什么一般的集成运算放大器都要采用直接耦合方式？温度变化引起，也称温漂。温度每升高1度时，输出漂移电压按电压增益折算到输入端的等效输入漂移电压值。电源电压波动也是原因之一直接耦合放大电路及其特殊问题输入短路时，输出仍有缓慢变化的电压产生例如若第一级漂了100uV，则输出漂移1

2、V。若第二级也漂了100uV，则输出漂移10mV。假设第一级是关键3.减小零漂的措施用非线性元件进行温度补偿调制解调方式。采用差分式放大电路漂了100uV漂移10mV+100uV漂移1V+10mV漂移1V+10mV差分电路的组成由两个结构完全对称的共射电路组成，通过射极公共电阻Ree耦合构成。ß1=ß2=ßUBE1=UBE2=UBErbe1=rbe2=rbeICBO1=ICBO2=ICBORC1=RC2=RCRb1=Rb2=Rb典型差动式放大电路差分电路的输入输出方式输入方式Ui单端输入双端输入U

3、i1Ui2UoUoUo输出方式单端输出双端输出差模信号和共模信号+--+差模信号一对大小相等，极性相反的信号，用Uid1、Uid2表示，Uid1=-Uid2共模信号+--+一对大小相等，极性相同的信号，用Uic1、Uic2表示，Uic1=Uic21.静态分析2IeQ由于电路结构对称，管子特性一致。IBQ1=IBQ2=IBQICQ1=ICQ2=ICQUC1=UC2=UCUo+-+-Uid1=-Uid2即相当于输入一对差模信号Ie1Ie2Ib1=-Ib2Ie1=-Ie2Uc1=-Uc2流过Ree上的交流总电流

4、：Ie=Ie1+Ie2=0Ree上交流压降为0。因此，画交流通路时，Ree可视为短路，即两管的发射极直接接地。由Uc1=-Uc2可知RL两端电位一端为正，一端为负，RL的中点应是地电位，即每管对地的负载电阻为RL/2.2.对差模信号的放大作用分析RbRcUid1Uo2.对差模信号的放大作用分析T1RbRcUid2T2R'L=Rc//(RL/2)rid=2(Rb+rbe)Uidrod≈2Rc与单管增益相同双端输入—双端输出rid=2(Rb+rbe)rod≈2Rc双端输入—单端输出是单管增益的一半rid=2(R

5、b+rbe)rod≈Rc2.对差模信号的放大作用分析C1为反向输出端,C2为同向输出端工作原理3.对共模信号的抑制作用分析Iec1Iec2Uic1=Uic2=UicIbc1=Ibc2Iec1=Iec2流过Ree上的电流：Iec=Iec1+Iec2=2Iec1Ree上的电压：URee=Iec12Ree画交流通路时，单管射极电阻应为2Ree。RcT12ReeIec1Uoc1Uic1RbUocRcUic1T1Rb2ReeIec1Uoc1RcUic2T2Rb2ReeIec2Uoc2差放的特点：输入无差别，输出就不

6、动；输入有差别，输出就变动。3对共模信号的抑制作用分析共模抑制比CMRR—衡量差放的一个重要指标。或双端输出4.抑制零点漂移当温度变化或电源电压波动时，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。差分放大电路对共模信号有很强的抑制作用，这就意味着差放对由温度变化或电源电压波动所引起的输出漂移有很强的抑制作用。这就是研究共模输入信号的意义。Iec1Iec25.几种方式指标比较输出方式双出单出双出单出集成运算放大器概述集成运算放大器结构特点集成运算放大器组成及各部分作用

7、集成运算放大器主要参数理想集成运算放大器及两个工作区域将有源器件、无源器件电阻电容及电路连线等都集中在一块半导体基片上，并封装在一个外壳内便形成一个完整的电路和系统。集成运算放大器结构特点运算放大器图片运算放大器图片集成元器件的特点1.电路结构与元件参数具有对称性电路中各元件在同一基片上，又是通过相同工艺过程制造的，容易制成特性相同的管子。通常同一块基片上相邻的元件具有同相偏差，它们的比值误差较小，匹配性好，对称性也好，因此集成电路中大量采用比值电路和对称电路。2.三极管是集成化元器件中最容易制造的、最基

8、本的元件，二极管大多由三极管的发射结构成,多作温度补偿元件或电位移动电路.3.用有源器件代替无源器件。电阻元件由半导体的体电阻构成，阻值越大，占用面积越大，其范围几十-20k；高阻值的电阻多用三极管等有源器件组成的恒流源代替或外接。4.级间采用直接耦合方式电容元件一般由PN结的结电容或MOS管电容来制作，一般的容量小于200PF。不易制造大电容和电感元件，故集成电路中常采用直接耦合方式。集成运算放大器集成运