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6集成電路運(yùn)算放大器電子電路分立元件電路集成電路數(shù)字集成電路模擬集成電路運(yùn)放功放小規(guī)模SSI10個(gè)從集成度分中規(guī)模MSI10~100個(gè)(三極管的個(gè)數(shù))大規(guī)模LSI100~1000個(gè)超大規(guī)模VLSI1000~1000000甚大規(guī)模1000000以上

6集成電路運(yùn)算放大器電子電路優(yōu)點(diǎn):體積小,重量輕,功耗低,可靠性高,價(jià)格低模擬集成電路的特點(diǎn):①電路結(jié)構(gòu)與元件參數(shù)具有對(duì)稱性②有源元件代替無源元件③采用復(fù)合結(jié)構(gòu)的電路④級(jí)間采用直接耦合方式⑤二極管采用BJT的發(fā)射結(jié)構(gòu)成討論集成運(yùn)放的基本單元-----電流源和差分放大電路優(yōu)點(diǎn):體積小,重量輕,功耗低,可靠性高,6.1集成運(yùn)算放大器中的電流源6.2差分放大電路6.3集成運(yùn)算放大器6.4集成運(yùn)算放大器的主要參數(shù)6.1集成運(yùn)算放大器中的電流源§6.1電流源電流源是一個(gè)輸出電流恒定的電源電路,與電壓源相對(duì)應(yīng)。1電流源概述2三極管基本電流源3集成電路電流源4

電流源用作有源負(fù)載§6.1電流源電流源是一個(gè)輸出電流恒1電流源概述(1)電流源電路是一個(gè)電流負(fù)反饋電路,并利用PN結(jié)的溫度特性,對(duì)電流源電路進(jìn)行溫度補(bǔ)償,以減小溫度對(duì)電流的影響。(2)電流源電路用于模擬集成放大器中以穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn),這對(duì)直接耦合放大器是十分重要的。

(3)用電流源做有源負(fù)載,可獲得增益高、動(dòng)態(tài)范圍大的特性。1電流源概述(1)電流源電路是一個(gè)電流負(fù)反饋電(4)電流源還可單獨(dú)制成穩(wěn)流電源使用。(5)在模擬集成電路中,常用的電流源電路有:鏡像電流源、精密電流源、微電流源、多路電流源等。(4)電流源還可單獨(dú)制成穩(wěn)流電源使用。(5)在模擬集成電路中2三極管基本電流源

用普通的三極管接成電流負(fù)反饋電路,即可構(gòu)成一個(gè)基本的電流源電路。分壓偏置基本放大電路就具有這一功能,其電路如圖6.1.1所示。

分壓偏置電路對(duì)工作點(diǎn)具有穩(wěn)定作用,也就是對(duì)IO有穩(wěn)定作用,具有穩(wěn)流特性。電流源的內(nèi)阻大,內(nèi)阻越大穩(wěn)流特性越好。

(a)(b)圖6.1.1三極管電流源2三極管基本電流源用普通的三極管接成電流負(fù)反饋電

下面就通過圖6.1.2所示的等效電路來求該電路的內(nèi)阻,以探討其穩(wěn)流特性。由圖可得解法見下頁(yè)圖6.1.2求Ro微變等效電路下面就通過圖6.1.2所示的等效電路來求該電路的內(nèi)阻

可見三極管基本電流源的內(nèi)阻較三極管放大區(qū)的輸出電阻rce又有較大提高??梢娙龢O管基本電流源的內(nèi)阻較三極管放大區(qū)的輸3集成電路電流源

3.1鏡像電流源三極管T1、T2匹配,則,BE2BE1BE21VVV====bbb鏡像電流源電路如圖6.1.3所示,它的特點(diǎn)是工作三極管的集電極電流是電流源電路的鏡像(電流相等)。圖6.1.3鏡像電流源3集成電路電流源3.1鏡像電流源三極管T1、T2匹配,3.2精密鏡像電流源精密鏡像電流源和普通鏡像電流源相比,其精度提高了倍。電路如圖6.1.4所示。由于有T3存在,IB3和將比鏡像電流源的2IB小β3倍。因此IC2和IREF更加接近。

圖6.1.4精密電流源3.2精密鏡像電流源精密鏡像電流源和普通鏡像電流源3.3微電流源微電流源電路如圖6.1.5所示,通過接入Re電阻得到一個(gè)比基準(zhǔn)電流小許多倍的微電流源,適用微功耗的集成電路中。由圖可得:

圖6.1.5微電流源Io的穩(wěn)定性比IREF好。3.3微電流源微電流源電路如圖6.1.5所示,通過3.4比例電流源

在鏡像電流源電路的基礎(chǔ)上,增加兩個(gè)發(fā)射極電阻,使兩個(gè)發(fā)射極電阻中的電流成一定的比例關(guān)系,即可構(gòu)成比例電流源。其電路如圖6.1.6所示。圖6.1.6比例電流源3.4比例電流源在鏡像電流源電路的基礎(chǔ)上,增加兩個(gè)4多路電流源通過一個(gè)基準(zhǔn)電流源穩(wěn)定多個(gè)三極管的工作點(diǎn)電流,即可構(gòu)成多路電流源,電路見圖6.1.7。圖中一個(gè)基準(zhǔn)電流IREF可獲得多個(gè)恒定電流IC1、IC2。圖6.1.7多電流源當(dāng)較大時(shí)由于各管的相同4多路電流源通過一個(gè)基準(zhǔn)電流源穩(wěn)定多個(gè)三極管的4電流源用作有源負(fù)載

圖6.1.8電流源用作有源負(fù)載電流源具有交流電阻大的特點(diǎn),在集成電路中作為負(fù)載使用。圖中T1是放大管,T2和T3組成電流源作為T1集電極的有源負(fù)載,是電壓增益增大。例。P2316.1.3;P2696.1.1,6.1.24電流源用作有源負(fù)載圖6.1.8電流源用作有源負(fù)載電流源多級(jí)放大電路的放大倍數(shù)補(bǔ)充多級(jí)放大電路概述2零點(diǎn)漂移1耦合形式

多級(jí)放大電路的放大倍數(shù)補(bǔ)充多級(jí)放大電路概述2零點(diǎn)漂移11耦合形式

多級(jí)放大電路的連接,產(chǎn)生了單元電路間的級(jí)聯(lián)問題,即耦合問題。放大電路的級(jí)間耦合必須要保證信號(hào)的傳輸,且保證各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)正確。有隔直作用,故前后級(jí)的Q點(diǎn)不相互影響;C的容抗很小,交流電壓可忽略,vo1=vi2;應(yīng)用于分立元件電路,在集成電路中,大的C很難制造,故不用。。直接耦合電抗性元件耦合前級(jí)的輸出端直接接到后級(jí)的輸入端直接耦合電路可放大緩慢變化或直流量的信號(hào),不用C,便于集成;有良好的低頻特性,低頻段Av不降低,展寬了通頻帶;但存在前后級(jí)Q點(diǎn)相互影響和零點(diǎn)漂移的問題。級(jí)間采用電容和下級(jí)輸入電阻或變壓器耦合。根據(jù)輸入信號(hào)的性質(zhì),就可決定級(jí)間耦合電路的形式。1耦合形式多級(jí)放大電路的連接,產(chǎn)生了單元電路間的

耦合電路的簡(jiǎn)化形式如圖1所示。

直接耦合或電阻耦合使各放大級(jí)的工作點(diǎn)互相影響,應(yīng)認(rèn)真加以解決。

(a)阻容耦合(b)直接耦合(c)變壓器耦合圖1耦合電路的形式耦合電路的簡(jiǎn)化形式如圖1所示。直接耦合或電2零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移(如圖2)

Vo多級(jí)直接耦合放大電路votVi=0圖2零點(diǎn)漂移放大電路vi=

0

時(shí),輸出端vo還有緩慢的、無規(guī)則的變化電壓輸出,偏離原來的起始點(diǎn)而上下漂動(dòng)的,這種現(xiàn)象叫零點(diǎn)漂移。評(píng)價(jià)放大電路的零點(diǎn)漂移的指標(biāo)—溫漂△vi=△vo/|Av|△T通常把溫度變化1C在輸出級(jí)的漂移電壓除以放大倍數(shù),折算到輸入級(jí)的等效輸入漂移電壓。例如V/C。2零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移(如圖2)Vo多級(jí)直接耦votV1基本差分放大電路2差分放大電路的傳輸特性§6.2差分放大電路1基本差分放大電路§6.2差分放大電路1基本差分放大電路

1.1差分放大電路的組成1.2工作原理1.3主要技術(shù)指標(biāo)的計(jì)算1基本差分放大電路1.1差分放大電路的組成1.1差分放大電路的組成

差分放大電路是由對(duì)稱的兩個(gè)基本放大電路,通過射極公共電阻耦合構(gòu)成的。如圖6.2.1所示。對(duì)稱的含義是兩個(gè)三極管的特性一致,電路參數(shù)對(duì)應(yīng)相等。

圖6.2.1差分放大電路即:1=2=

VBE1=VBE2=VBE

rbe1=rbe2=rbe

RC1=RC2=RCRb1=Rb2=Rb1.1差分放大電路的組成差分放大電路是由1.2工作原理差分放大電路的輸入和輸出方式:4種

差分放大電路可以有兩個(gè)輸出端,一個(gè)是集電極C1,另一個(gè)是集電極C2。從C1和C2輸出稱為雙端輸出,僅從集電極C1或C2

對(duì)地輸出稱為單端輸出。圖6.2.1差分放大電路

信號(hào)的輸入方式:若信號(hào)同時(shí)加到同相輸入端和反相輸入端,稱為雙端輸入;

若信號(hào)僅從一個(gè)輸入端對(duì)地加入,稱為單端輸入。1.2工作原理差分放大電路的輸入和輸出方式:4種圖6.2.2共模信號(hào)和差模信號(hào)示意圖

差模信號(hào)共模信號(hào)

是指在兩個(gè)輸入端加上幅度相等,極性相反的信號(hào)。

是指在兩個(gè)輸入端加上幅度相等,極性相同的信號(hào)。輸入信號(hào)分以下幾種:圖6.2.2共模信號(hào)和差模信號(hào)示意圖差模信號(hào)例:Vi1=10mv,Vi2=6mvVid=Vi2-Vi1

=4mvVi1=Vic+Vid/2=8mv+2mvVic=?(Vi2+Vi1)=8mvVi2=Vic-Vid/2=8mv-2mv

Vi1和Vi2,即非共模,又非差模,大小、極性任意比較信號(hào)Vi1和Vi2,即非共模,又非差模,比較信號(hào)㈠差分放大電路的靜態(tài)計(jì)算

差分放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)計(jì)算方法與基本放大電路基本相同。為了使差分放大電路在靜態(tài)時(shí),其輸入端基本上是零電位,將Re從接地改為接負(fù)電源-VEE。

由IB的計(jì)算式可知,Re對(duì)一半差分電路而言,只有2Re才能獲得相同的電壓降。圖6.2.3雙電源差分放大電路(動(dòng)畫6-2-3)

如圖6.2.3所示。由于接入負(fù)電源,所以偏置電阻Rb可以取消,改為-VEE和Re提供基極偏置電流?;鶚O電流為:㈠差分放大電路的靜態(tài)計(jì)算差分放大電路的靜態(tài)和動(dòng)㈡差分放大電路的動(dòng)態(tài)計(jì)算

⒈差模狀態(tài)動(dòng)態(tài)計(jì)算

⒉共模狀態(tài)動(dòng)態(tài)計(jì)算⒊恒流源差分放大電路

㈡差分放大電路的動(dòng)態(tài)計(jì)算⒈差模狀態(tài)動(dòng)態(tài)計(jì)算⒈差模狀態(tài)動(dòng)態(tài)計(jì)算

差分放大電路的差模工作狀態(tài)分為四種:1.雙端輸入、雙端輸出(雙----雙)

2.雙端輸入、單端輸出(雙----單)

3.單端輸入、雙端輸出(單----雙)

4.單端輸入、單端輸出(單----單)主要討論的問題有:

差模電壓放大倍數(shù)差模輸入電阻輸出電阻⒈差模狀態(tài)動(dòng)態(tài)計(jì)算差分放大電路的差模工作狀態(tài)分為四種圖6.2.4雙端輸入雙端輸出(1)差模電壓放大倍數(shù)AVD

雙端輸入差放電路如圖6.2.4所示。負(fù)載電阻接在兩集電極之間。vi接在兩輸入端之間,也可看成±vi/2各接在兩輸入端與地之間。

未接負(fù)載時(shí)①雙端輸入雙端輸出差模電壓放大倍數(shù)

在電路完全對(duì)稱,雙入雙出時(shí),差分電路與單邊電路的電壓增益相等,但用成倍的元件換取對(duì)零漂的抑制。接RL,RL的中點(diǎn)為交流的地,所以,對(duì)半邊電路等效為RL/2接負(fù)載時(shí)常多級(jí)直接耦合放大電路的輸入級(jí)和中間級(jí)圖6.2.4雙端輸入雙端輸出(1)差模電壓放大倍數(shù)(1)差模電壓放大倍數(shù)AVD②雙端輸入單端輸出差模電壓放大倍數(shù)雙端輸入單端輸出因只利用了一個(gè)集電極輸出的變化量,所以它的差模電壓放大倍數(shù)是雙端輸出的二分之一,但不能抑制零點(diǎn)漂移。圖6.2.5雙端輸入單端輸出

這種方式適用于將差分信號(hào)(雙入)轉(zhuǎn)換為單端輸出的信號(hào),常用于多級(jí)直接耦合放大電路的輸入級(jí)和中間級(jí)。(1)差模電壓放大倍數(shù)AVD②雙端輸入單端輸出差模電壓放大倍

③單端輸入雙端輸出差模電壓放大倍數(shù)

單端輸入信號(hào)可以轉(zhuǎn)換為雙端輸入,其轉(zhuǎn)換過程見圖6.2.6。右側(cè)的Rs+rbe歸算到發(fā)射極回路的值[(Rs+rbe)/(1+)]<<Re,故Re對(duì)Ie分流極小,可忽略,于是有

這種方式用于將單端信號(hào)轉(zhuǎn)換成雙端差分信號(hào),常用于多級(jí)直接耦合放大電路的輸入級(jí)。圖6.2.6單端輸入轉(zhuǎn)換為雙端輸入vi1=-vi2=vi/2③單端輸入雙端輸出差模電壓放大倍數(shù)單端輸入④單端輸入單端輸出

通過從T1

或T2

的集電極輸出,可以得到輸出與輸入之間或電位反相或電位同相的關(guān)系。從T1的基極輸入信號(hào),從C1輸出,為反相;從C2輸出為同相。④單端輸入單端輸出通過從T1或T

(2)差模輸入電阻

不論是單端輸入還是雙端輸入,差模輸入電阻Rid是基本放大電路的兩倍。(3)輸出電阻

輸出電阻在

單端輸出時(shí),

雙端輸出時(shí),

(2)差模輸入電阻不論是單端輸入還

⒉共模狀態(tài)動(dòng)態(tài)計(jì)算例如溫漂信號(hào)屬共模信號(hào),它對(duì)差分放大電路中Ic1和Ic2的影響相同。圖6.2.2共模信號(hào)示意圖⒉共模狀態(tài)動(dòng)態(tài)計(jì)算例如溫漂信號(hào)屬共模信

計(jì)算共模放大倍數(shù)AVC的微變等效電路,如圖6.2.8所示。其中Re用2Re等效,這與差模時(shí)不同。AVC的大小,取決于差分電路的對(duì)稱性,雙端輸出時(shí)可以認(rèn)為等于零。(1)共模放大倍數(shù)AVC圖6.2.8共模微變等效電路eLebesLi2O2i1O1C1i121iCOCC2'2)1('0=RRRrRRvvvvAvvvvvAVooV-=+++-====-=bb單端輸出時(shí)為(1)共模放大倍數(shù)AVC圖6.2.8共模微變等效電路(2)共模抑制比

共模抑制比KCMR是差分放大器的一個(gè)重要指標(biāo)。,或

雙端輸出時(shí)KCMR可認(rèn)為等于無窮大,單端輸出時(shí)共模抑制比。Re越大,共模抑制比越大,放大差模信號(hào)抑制共模信號(hào)能力越強(qiáng)。(動(dòng)畫6-2-9)輸入比較信號(hào):(2)共模抑制比共模抑制比KCMR是差⒊恒流源差分放大電路

為了提高共模抑制比應(yīng)加大Re。但Re加大后,為保證工作點(diǎn)不變,必須提高負(fù)電源,這是不經(jīng)濟(jì)的。為此可用恒流源T3來代替Re。恒流源動(dòng)態(tài)電阻大,可提高共模抑制比。同時(shí)恒流源的管壓降只有幾伏,可不必提高負(fù)電源之值。這種電路稱為恒流源差分放大電路,電路如圖6.2.9所示。圖6.2.9恒流源差分放大電路圖6.2.9恒流源共模等效電路圖6.2.9恒流源差模等效電路⒊恒流源差分放大電路為了提高共模抑制比應(yīng)加大R⒊恒流源差分放大電路書中圖6.2.2恒流源差分放大電路差分放大電路幾種接法的性能指標(biāo)比較見P239頁(yè)思考題:P2426.2.1—6.2.4⒊恒流源差分放大電路書中圖6.2.2恒流源差分放大電路差分放例題1.如圖是一個(gè)單端輸入、雙端+12V輸出的長(zhǎng)尾式差動(dòng)放大器。已知晶體管的3030100,0.6V,+-240。求:+TT1(1)靜態(tài)時(shí)T、T集電極1電位(對(duì)地)、;-57(2)該電路的差模電壓放大倍數(shù)A-12V例題2.下圖所示的對(duì)稱20+12V差動(dòng)放大電路,已知50,20201M試求:1M10+-⑴T,T的靜態(tài)值;TT+100⑵當(dāng)輸出端不接負(fù)載51時(shí)如果=10mV,2051則輸出電壓?--6V⑶若輸出端接=20K時(shí),10

則輸出電壓?(=10mV)2.下圖所示的對(duì)稱2.解:(1).求T、T的靜態(tài)值。由于=1M很大,可以認(rèn)為開路。

T、T對(duì)稱,求一管即可。

-E-=+2(1+)=2.63A

==0.132mA;=-=-26.3mV

=-=-0.63V=-=9.36V

20+12V20201M1M10+-TT+100512051--6V10

2.解:(1).求T、T20+12V20201M1M10+-TT+100512051--6V10

(2)=300+(1+)26(mV)/=10.35K

A=-=-49+

輸出電壓:=A·=0.49V

(3).當(dāng)=20K時(shí),//(0.5)A=-=-16.4+

輸出電壓=A×=0.16V

(3.在圖示的差動(dòng)電路中,+12V已知T、T管的1515均為80,=300。1+-1試求:雙端輸出時(shí)的差模增益、TT差模輸入電阻及輸出電阻。+200+~~-5.1-

-12V

3.在圖示的差動(dòng)電路中,3.解:題圖中令w=200,=5.1,則可求得、、分別為-12-0.6=w/2+100+5100

≈2.3mA/2=1.15mA從而可求出為26=+(1+)26=300+(1+80)=2.11.15+12V15151+-1TT+200+~~-5.1-

-12V

3.解:題圖中令w=200,放大器的差模增益、差模輸入電阻及輸出電阻分別為

A=-++(1+)w/280×15=-=-1071+2.1+(1+80)×0.1=2[+(1+)w/2]=2[2.1+81×0.1]=20.4

=2c=2×15=30+12V15151+-1TT+200+~~-5.1-

-12V

放大器的差模增益、差模輸入電4.放大電路如圖所示,

(1)當(dāng)輸入端=0時(shí),輸出電壓=5.1V;當(dāng)輸入端=16mV時(shí),=9.7V,試求放大器的電壓增益。

(2)輸入端=0時(shí),如溫度變化使輸出電壓由5.1V變化為4.5V,這時(shí)折合到輸入端的零點(diǎn)漂移為何值?

+(+12V)105.115100++15.1--4.放大電路如圖所示,

+(+12V)105.115100++15.1--解:⑴A=/=(5.1-9.7)/(0-16×10)=2.875

⑵因?yàn)檩敵銎齐妷?4.5-5.1=-0.6V,所以折算到輸入端的漂移電壓為/A=0.6/287.5=-2.08mV

作業(yè):p2706.2.1,6.2.3解:⑴A=/=(5.1-9.7)/(0-1§6.3集成運(yùn)算放大器

運(yùn)算放大器是由直接耦合多級(jí)放大電路集成制造的高增益放大器,它是模擬集成電路最重要的品種,廣泛應(yīng)用于各種電子電路之中。§6.3集成運(yùn)算放大器

運(yùn)算放大器是由直接耦合多級(jí)運(yùn)算放大器的結(jié)構(gòu)1.1方框圖1.2運(yùn)算放大器的引線1.3運(yùn)算放大器的符號(hào)運(yùn)算放大器的結(jié)構(gòu)1.1方框圖1.1方框圖

集成運(yùn)算放大器是一個(gè)高增益直接耦合放大電路,它的原理框圖如圖6.3.1所示。圖6.3.1運(yùn)算放大器原理框圖集成運(yùn)算放大器是一個(gè)高增益直接耦合放大電路,它的原1.輸入級(jí)要使用高性能的差分放大電路,它必須對(duì)共模信號(hào)有很強(qiáng)的抑制力,而且采用雙端輸入雙端輸出的形式。4.偏置電流源為上述各級(jí)電路提供穩(wěn)定和合適的偏置電流,一般由各種恒流源電路組成。3.互補(bǔ)輸出級(jí)要求輸出電阻低,帶負(fù)載能力強(qiáng),能輸出大功率。一般由互補(bǔ)對(duì)稱電路或電壓跟隨器組成。2.中間放大級(jí)要提供高的電壓增益,以保證運(yùn)放的運(yùn)算精度。中間級(jí)的電路形式多為差分電路和帶有源負(fù)載的高增益放大器。1.輸入級(jí)要使用高性能的差分放大電路,它必須對(duì)

1.2運(yùn)算放大器的引線

運(yùn)算放大器的符號(hào)中有三個(gè)引線端,兩個(gè)輸入端,一個(gè)輸出端。一個(gè)稱為同相輸入端,即該端輸入信號(hào)變化的極性與輸出端相同,用符號(hào)‘+’或‘IN+’表示;另一個(gè)稱為反相輸入端,即該端輸入信號(hào)變化的極性與輸出端相異,用符號(hào)“-”或“IN-”表示。輸出端一般畫在輸入端的另一側(cè),在符號(hào)邊框內(nèi)標(biāo)有‘+’號(hào)。實(shí)際的運(yùn)算放大器通常必須有正、負(fù)電源端,有的品種還有補(bǔ)償端和調(diào)零端。運(yùn)算放大器的符號(hào)中有三個(gè)引線端,兩個(gè)輸入

1.3運(yùn)算放大器的符號(hào)(1)集成放大器的符號(hào)

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)如圖6.3.2所示。(a)(b)圖6.3.2模擬集成放大器的符號(hào)(a)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)(b)原符號(hào)例。簡(jiǎn)單的集成運(yùn)放電路的分析(P244)1.3運(yùn)算放大器的符號(hào)(1)集成放大器的符號(hào)運(yùn)算放大器外形圖運(yùn)算放大器外形圖運(yùn)算放大器外形圖運(yùn)算放大器外形圖§6.4運(yùn)算放大器的主要參數(shù)

運(yùn)算放大器的技術(shù)指標(biāo)很多,其中一部分與差分放大器和功率放大器相同,另一部分則是根據(jù)運(yùn)算放大器本身的特點(diǎn)而設(shè)立的。各種主要參數(shù)均比較適中的是通用型運(yùn)算放大器,對(duì)某些項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)有特殊要求的是各種特種運(yùn)算放大器。

1運(yùn)算放大器的靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)

2運(yùn)算放大器的動(dòng)態(tài)技術(shù)指標(biāo)§6.4運(yùn)算放大器的主要參數(shù)運(yùn)算放大器的

1運(yùn)算放大器的靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)1.輸入失調(diào)電壓Vio:(inputoffsetvoltage)輸入電壓為零時(shí),將輸出電壓除以電壓增益,即為折算到輸入端的失調(diào)電壓。是表征運(yùn)放內(nèi)部電路對(duì)稱性的指標(biāo)。2.輸入失調(diào)電流

Iio:(inputoffsetcurrent)在零輸入時(shí),差分輸入級(jí)的差分對(duì)管基極電流之差,用于表征差分級(jí)輸入電流不對(duì)稱的程度。3.輸入偏置電流IB:(inputbiascurrent)運(yùn)放兩個(gè)輸入端偏置電流的平均值,用于衡量差分放大對(duì)管輸入電流的大小。1運(yùn)算放大器的靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)1.輸入失調(diào)電壓Vio4.輸入失調(diào)電壓溫漂

dVio/dT5.輸入失調(diào)電流溫漂dIio/dT

在規(guī)定工作溫度范圍內(nèi),輸入失調(diào)電壓隨溫度的變化量與溫度變化量之比值。在規(guī)定工作溫度范圍內(nèi),輸入失調(diào)電流隨溫度的變化量與溫度變化量之比值。4.輸入失調(diào)電壓溫漂dVio/dT5.輸入失調(diào)電流溫漂d

6.最大差模輸入電壓Vidmax

7.最大共模輸入電壓Vicmax

(maximumdifferentialmodeinputvoltage)運(yùn)放兩輸入端能承受的最大差模輸入電壓,超過此電壓時(shí),差分管將出現(xiàn)反向擊穿現(xiàn)象。(maximumcommonmodeinputvoltage)在保證運(yùn)放正常工作條件下,共模輸入電壓的允許范圍。共模電壓超過此值時(shí),輸入差分對(duì)管出現(xiàn)飽和,放大器失去共模抑制能力。6.最大差模輸入電壓Vidmax7.最大共模輸入電壓V2運(yùn)算放大器的動(dòng)態(tài)技術(shù)指標(biāo)

1.開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)

Avd

:(openloopvoltagegain)運(yùn)放在無外加反饋條件下,輸出電壓的變化量與輸入電壓的變化量之比。2.差模輸入電阻rid:(inputresistance)輸入差模信號(hào)時(shí),運(yùn)放的輸入電阻。3.共模抑制比

KCMR:(commonmoderejectionratio)與差分放大電路中的定義相同,是差模電壓增益Avd與共模電壓增益Avc之比,常用分貝數(shù)來表示。

KCMR=20lg(Avd/Avc)

(dB)2運(yùn)算放大器的動(dòng)態(tài)技術(shù)指標(biāo)1.開環(huán)差模電壓放

5.單位增益帶寬BWG(fT)——(unitgainbandwidth)Avd下降到1時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率,定義為單位增益帶寬fT。

4.開環(huán)帶寬BW(

fH):(-3dBbandwidth)運(yùn)算放大器的差模電壓放大倍數(shù)在高頻段下降3dB所定義的帶寬fH。5.單位增益帶寬BWG(fT)——(un

6.轉(zhuǎn)換速率SR(壓擺率)—(slewrate)反映運(yùn)放對(duì)于快速變化的輸入信號(hào)的響應(yīng)能力。轉(zhuǎn)換速率SR的表達(dá)式為

(動(dòng)畫6-3-3)為了使輸出電壓不因的限制而產(chǎn)生失真,必須使運(yùn)放的為:(動(dòng)畫6-3-3)為了使輸出電壓不因的第6章模電作業(yè)一.是非題1.交流放大器中沒有零點(diǎn)漂移現(xiàn)象,直流放大器中存在零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。[]2.注意選擇元件,使電路盡可能對(duì)稱,可以減小差動(dòng)放大器的零點(diǎn)漂移。[]

3.共模信號(hào)都是直流信號(hào),差模信號(hào)都是交流信號(hào)。[]

4.典型差動(dòng)放大器電路的共模電阻愈大,K愈大,因此可無限地增大。[]5.差動(dòng)放大器的差模放大倍數(shù)愈大,共模抑制比愈小,則其性能愈好。[]

6.差動(dòng)放大器有四種接法,放大倍數(shù)取決于輸出端的接法,而與輸入端的接法無關(guān)。[]7.差動(dòng)放大器有四種接法,輸出電阻取決于輸出端的接法,而與輸入端的接法無關(guān)。[]8.典型的差動(dòng)放大器中的發(fā)射極電阻對(duì)差模信號(hào)和共模信號(hào)都有負(fù)反饋?zhàn)饔?,犧牲了差模放大倍?shù),但提高了共模抑制比。[]9.一個(gè)理想的差動(dòng)放大電路,只能放大差模信號(hào),不能放大共模信號(hào)。[]

×

××

×

×

第6章模電作業(yè)×××××10.差動(dòng)放大電路中的長(zhǎng)尾電阻對(duì)共模信號(hào)和差模信號(hào)都有負(fù)反饋?zhàn)饔茫虼?,這種電路是靠犧牲差模電壓放大倍數(shù)來?yè)Q取對(duì)共模信號(hào)的抑制作用的。[]11.在線性工作范圍內(nèi)的差動(dòng)放大電路,只要其共模抑制比足夠大,則不論是雙端輸出還是單端輸出,其輸出電壓的大小均與兩個(gè)輸入端電壓的差值成正比,而與兩個(gè)輸入電壓本身的大小無關(guān)。[]12.對(duì)于長(zhǎng)尾式差動(dòng)放大電路,不論是單端輸入還是雙端輸入,在差模交流通路中,射極電阻一概可視為短路。[]二.選擇題1.放大緩慢變化的信號(hào)應(yīng)采用________。(A)直接耦合放大器;

(B)阻容耦合放大器;(C)全波橋式整流電路;(D)變壓器耦合放大器。2.兩直接耦合放大器和,A=200,零漂輸出△=10mV;另一個(gè)

A=50,△=4mV,則________。

(A)零漂優(yōu)于;(B)零漂比差;(C)、零漂相同;(D)無法判斷。

×AA10.差動(dòng)放大電路中的長(zhǎng)尾電阻對(duì)共模信號(hào)和差模信號(hào)都有3.差動(dòng)放大器抑制零點(diǎn)漂移的效果取決于______。

(A)兩個(gè)晶體三極管的放大倍數(shù);(B)兩個(gè)晶體三極管的對(duì)稱程度;

(C)各個(gè)晶體三極管的零點(diǎn)漂移;

4.在典型的差動(dòng)放大器中,的作用是______。

(A)對(duì)差模信號(hào)構(gòu)成負(fù)反饋以提高放大器的穩(wěn)定性;

(B)對(duì)共模信號(hào)構(gòu)成負(fù)反饋以提高抑制零點(diǎn)漂移的能力;

(C)(A)和(B)

5.直接耦合放大電路的放大倍數(shù)越大,在輸出端出現(xiàn)的零點(diǎn)漂移現(xiàn)象就越

______。(A)嚴(yán)重(B)輕微(C)和放大倍數(shù)無關(guān)

6.在相同條件下,阻容耦合放大電路的零點(diǎn)漂移______。

(A)比直接耦合電路大(B)比直接耦合電路小(C)與直接耦合電路基本相同

BBAB3.差動(dòng)放大器抑制零點(diǎn)漂移的效果取決于______。7.放大電路產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的主要原因是______。

(A)環(huán)境溫度變化引起參數(shù)變化(B)放大倍數(shù)太大(C)采用了直接耦合方式

(D)晶體管的噪聲太大(E)外界存在干擾源

8.差動(dòng)放大電路是為了______而設(shè)置的(A.穩(wěn)定放大倍數(shù),B.提高輸入電阻,

.克服溫漂,D.擴(kuò)展頻帶),它主要通過______來實(shí)現(xiàn)(E.增加一級(jí)放大,F.采用兩個(gè)輸入端,G.利用參數(shù)對(duì)稱的對(duì)稱管)。9.在長(zhǎng)尾式差動(dòng)放大電路中,的主要作用是______。

(A)提高差模電壓放大倍數(shù)(B)抑制零點(diǎn)漂移(C)增加差動(dòng)放大電路的輸入電阻

(D)減小差動(dòng)放大電路的輸出電阻

A,CC,GB7.放大電路產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的主要原因是______。10.差動(dòng)放大電路用恒流源代替是為了______。

(A)提高差模電壓放大倍數(shù)(B)提高共模電壓放大倍數(shù)

(C)提高共模抑制比(D)提高差模輸出電阻

11._____耦合放大電路各級(jí)Q點(diǎn)相互獨(dú)立,_____耦合放大電路溫漂小,_____

耦合放大電路能放大直流信號(hào)。

(A)直接;(B)阻容

12.多級(jí)直接耦合放大器中,影響零點(diǎn)漂移最嚴(yán)重的一級(jí)是_____,零點(diǎn)漂移

最大的一級(jí)是_____。

(A)輸入級(jí)(B)中間級(jí)(C)輸出級(jí)(D)增益最高的一級(jí)13.差動(dòng)放大器電路,若在兩管集電極之間接上負(fù)載電阻,對(duì)放大器的靜態(tài)工

作點(diǎn)_______影響。(A)有(B)沒有

CB,B,AA,CB10.差動(dòng)放大電路用恒流源代替是為了______。14.如圖是一個(gè)兩邊完全對(duì)稱的+差動(dòng)放大電路.已知=-0.1V,則c=______,=______。(A)-0.1V,AB(B)+0.1V,(C)-0.2V,(D)+0.2VTT若=1,c=5.1,=6.8,+晶體管的=1.5,=50,則當(dāng)=10mV時(shí),≈______。--(A)+500mV,(B)-500mV,

(C)+1V,(D)-1VB,C,D14.如圖是一個(gè)兩邊完全對(duì)稱的15.如圖是一個(gè)雙端輸入、雙端+輸出差動(dòng)放大電路。設(shè)=0(接地).試c擇正確的答案填空:(1)若希望負(fù)載電阻的一端接地,+TT+輸出電壓與輸入電壓極性相同,則的另一端應(yīng)接在___(,)--

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