集成运算放大器的应用.ppt

第八章集成运算放大器的应用
集成电路
模拟集成电路集成运算放大器。
数字集成电路
集成运算放大器:制作在一块硅半导体基片上的具有
极高电压放大倍数的直接耦合放大电路。
多级放大器:增加放大倍数。
中间级
输入级
输出级
…
ui
uo
ri高
Au大
ro小
带负载能力强
直接耦合零点漂移
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8-1 集成运放的输入级—差分放大电路
、输入电阻ri高。
差分放大电路。
。
、ro小、带负载能力强。
: 为上述电路提供偏流,设置合适的静态工作点。
输入ui
输出uo
输入级
中间级
输出级
偏置电路
信号源
负载
※集成运放的组成框图
互补对称功放电路。
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uo
t
0
直接耦合
放大电路
ui= 0
uo
--
+
零点漂移
温度变化→晶体管参数变化→工作点偏移
→虚假信号。
Au越大零点漂移影响越严重。
第一级放大器产生的零点漂移影响最严重。
抑制零点漂移首先从第一级放大电路(输入级)着手。
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RC
IC1
IE1
RE
IE2
IC2
V1
V2
UEE
UCC
ui2
--
+
ui1
+
--
RC
RB
RB
+
--
uo
一、基本差分放大电路的组成和抑制零点漂移的原理
(一)基本差分放大电路的组成
电路的左、右两部分对称。
双电源供电。
双端输入、双端输出。
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·
·
UEE为V1、V2提供偏流,建立合适的静态工作点。
UEE正极→地→V1、V2基极输入端→RB→发射结→→RE→UEE负极。
RC
IC1
IE1
RE
IE2
IC2
V1
V2
UEE
UCC
ui2
--
+
ui1
+
--
RC
RB
RB
+
--
uo
静态 ui = 0。
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URE
IC1
IE1
IRE
IE2
IC2
+
--
(二)抑制零点漂移的原理
1、电路的对称性
V1、V2放大电路静态工作点相同 IC1=IC2 VC1=VC2
输出 uo=VC1--VC2=0
当温度变化时,IC1、IC2和VC1、VC2 相同变化,且变化量相等。保持 uo=VC1--VC2=0。
uo
--
+
RC
RC
RE
V1
V2
UEE
UCC
ui2
--
+
ui1
+
--
RB
RB
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IC1↑→ VC1↓→
例如:T↑→
IC2↑→ VC2↓→
二者变化量相等。
保持 uo=VC1--VC2=0
由于电路的对称性,采用双端输出方式,使每一个管子存在的零漂电压在输出端相互抵消。
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抑制每一个管子的零漂,在各种输入、输出情况下都起作用。RE阻值大些,抑制零漂效果更好。
T↑→
→IC1↑→
→IC2↑→
→IRE↑↑→URE↑→VE↑→
↓IC1←↓UBE1←
↓IC2←↓UBE2←
←
--
IC2
-UEE
+UCC
RC
RC
IC1
IRE
V1
V2
ui2
--
+
ui1
+
--
RB
RB
+
uo
IE1
RE
IE2
+
-
URE
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二、差模输入、共模输入和共模抑制比
·
+
--
ui1
+
--
ui2
(一) 差模输入信号与差模电压放大倍数
R
R
+
--
ui
--UEE
+UCC
RC
RB
RE
V1
V2
RB
uo
+
--
RC
vc1
vc2
差模信号 V1 、 V2基极分别加入大小相等、极性相反的电信号。
晶体管V1 、 V2加入差模信号(双端输入)。
ui1= -ui2= (1/2)ui
相对于接地点
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差模电压放大倍数:衡量放大有用信号能力的技术指标。
在差模信号作用下,V1 、 V2的集电极电位vc1 、 vc2向相反方向变化。
+
--
ui1
+
--
ui2
R
R
+
--
ui
--UEE
+UCC
RC
RB
RE
V1
V2
RB
uo
+
--
RC
vc1
vc2
uo= vC1--vC2= 2vC1 = 2uo1
差分放大电路的输出
差分放大电路的输出是每管输出的2倍。
V2的输出 uo2= vC2= --vC1
V1的输出 uo1= vC1
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