10《模擬電子技術(shù)》 -1 集成運(yùn)放的基本組成及長(zhǎng)尾式差分放大電路 (1)課件講解

電子技術(shù)基礎(chǔ)集成運(yùn)算放大電路任務(wù)目標(biāo)：1.熟悉偏置電路；2.熟悉差分放大輸入級(jí)。向各放大級(jí)提供合適的偏置電流克服零點(diǎn)漂移提供負(fù)載所需功率及效率提供電壓放大倍數(shù)集成運(yùn)放的基本組成部分輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)偏置電路集成運(yùn)放的基本組成IB2IB1VT1VT2UBE2UBE1+--+R+VCC一、偏置電路1.鏡像電流源VCC-

UBE1RIC2≈IREF=VCC-

UBE1RIREF

IC12IBIc2

IREF-2IB當(dāng)β

>>2時(shí)IB2IB12IBVT1VT2RR1R2+VCCUBE1≈

UBE22.比例電流源UBE1+IE1R1=UBE2+IE2R2IE1R1

≈IE2R2IC2

≈R1R2IC1R1R2IREFIREFIc2Ic1UBE2UBE1+--+IE1IE2IREFIB2IB1Ic12IBVT1VT2RRe+VCC3.微電流源UBE1

-

UBE2

=

IE2ReIc2UBE2UBE1+--+≈

IC2ReUBE1

–

UBE2≈UT(

lnIC1IS1IC2IS2–

ln)≈IC2ReIE2二、差分放大輸入級(jí)+-uo+-+-+-uiduiduid1212+VCCR2R1Rb1Rb2Rc1Rc2VT1VT21.基本形式差分放大電路

電路結(jié)構(gòu)對(duì)稱，在理想的情況下，兩管的特性及對(duì)應(yīng)電阻元件的參數(shù)值都相等。（1）電路組成uo=VC1－VC2

=0uo=(VC1+

VC1

)－(VC2+

VC2)=0靜態(tài)時(shí)，ui1

=

ui2

=0當(dāng)溫度升高時(shí)

IC

VC

（兩管變化量相等）+-uo+-+-+-uiduiduid1212+VCCR2R1Rb1Rb2Rc1Rc2VT1VT2（2）差模輸入電壓和共模輸入電壓差模輸入電壓

uId兩個(gè)輸入電壓大小相等、極性相反。差模輸入電壓+-uo+-+-+-uiduiduid1212+VCCR2R1Rb1Rb2Rc1Rc2VT1VT2共模輸入電壓

uIc兩個(gè)輸入電壓大小相等、極性也相同。+-uo+-uIc+VCCRRRbRbRcRcVT1VT2共模輸入電壓在差分放大電路的兩個(gè)輸入端加上任意大小、任意極性的輸入電壓uI1和uI2

，其中差模輸入電壓uId和共模輸入電壓uIc的值分別為:[例]

uI1=5mV，

uI2=1mV則:

uId=4mVuIc=3mV差模電壓放大倍數(shù)AdΔuo

=

Δuc1

–

Δuc2=2

Δuc112=

2·Au1ΔuiΔuc1

=-

Δuc2

=12Au1Δui雙入雙出差放電路是以犧牲一個(gè)放大管的放大倍數(shù)換取對(duì)零點(diǎn)漂移的抑制，單端輸出時(shí)失去對(duì)零點(diǎn)漂移的抑制能力。（3）差模電壓放大倍數(shù)ΔuoΔui=Au1Ad=共模電壓放大倍數(shù)Ac

=ΔuoΔuic共模抑制比差模放大倍數(shù)共模放大倍數(shù)共模抑制比+-uo+-+-+-uiduiduid1212+VCCRRRcRcVT1VT2-VEERe2.長(zhǎng)尾式差分放大電路

引入共模負(fù)反饋降低單管零點(diǎn)漂移提高了共模抑制比補(bǔ)償Re上的直流壓降，提供靜態(tài)基極電流(1)電路組成+-uo+-+-+-uiduiduid1212+VCCRRRcRcVT1VT2-VEERe(2)靜態(tài)分析IBQR

+UBEQ

+2IEQRe

=VEEVEE-UBEQR+2(1+β)

ReVCC-ICQRcββIBQ-IBQRIBIBICICUCUC+-UBEUBE+-2IEUB（3）動(dòng)態(tài)分析Ad=?uo?uI=Au1Ad=-R+rbe（Rc//）12RLβRid=2（R+rbe）Ro=2

Rc+-?uo?uI1RRcRcVT1VT2?uI2RRL12RL12+-?ui?uc2?uc1+?uI1RRcVT1RL12?uc1-?uo=2?uc1?ui=?uI1-

?uI2

=2?uI1[例]在長(zhǎng)尾式差分放大電路中常接入調(diào)零電阻Rw確保靜態(tài)時(shí)輸出為零，如右圖所示。靜態(tài)分析：IBQ=VEE-UBEQR+(1+

β)（

2Re+0.5

Rw)UCQ=VCC-ICQRcICQ

≈βIBQUBQ=-IBQRIBQR

+UBEQ

+IEQ（

2Re

+0.5

Rw)

=VEE+-uouI2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEERe接Rw的長(zhǎng)尾式差分放大電路RwRLuI1動(dòng)態(tài)分析：+?uI1RRcVT1RL12?uc1-0.5RwAd=?uo?uI=Au1Ad=-R+rbe+（Rc//

）12RLβRo=2

Rc?uI1=（R+rbe）ib+0.5Rwie?uc1=（Rc//

）1