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集成运算放大电路
多级放大电路
一、多级放大电路的级间耦合方式:
1、阻容耦合:
优点:级间无直流的相互干扰,易于设计。
缺点:电容不易集成,对低频信号的损失大,整个放大器的低频特性差,更不能放大缓变信号。
2、直接耦合:
优点:易于集成,频率响应特性好,可放大缓变信号。
符号:级间直流相互影响,不易设计。
3、变压器耦合:
利用变压器实现信号的输入/输出
优点:级间无直流的相互干扰,易于设计。
缺点:不易集成,体积大,低频响应也差(信号取自于变压器副边两端)。
4、光电耦合:
利用半导体对光的敏感性,制成光电发射/接收管——光电耦合器。
优点:级间相互电隔离,只与光有关,故抗电干扰能力强,级间可不共“地”;易于集成。
缺点:成本稍高。
二、多级放大器的动态响应:
1、电压放大倍数:
若用增益表示,则:
多级放大器的总增益等于各单级放大器的增益之和。
2、输入/输出电阻:
整个放大器的输入电阻等于第一级的输入电阻;
整个放大器的输出电阻等于最后一级的输出电阻。
三、多级放大器的频率响应:
因:
故:
根据上/下限频率的定义,可知:
多级放大器电压放大倍数增大,但下限频率高于单级放大器、上限频率低于单级放大器,因此,多级放大器的通频带比单级放大器窄;
相移累加。
差分放大电路
一、直接耦合多级放大电路中的零点漂移现象:
在采用直接耦合的多级放大电路中,由于各级静态工作点相互关联,当温度、元器件参数、电源电压变化时,会引起电路各处电压电流的微小变化,此变化会被逐级放大,最后,即使无输入信号,在多级放大器的输出端仍有输入电压,当此输出电压足够大时,有可能淹没有效信号。此现象称为零点漂移现象,简称为零漂。
在引起零漂的各条件中,温度是不可控的,其它参数在集成环境下可控,故往往称零漂为温漂。
二、基本差分放大器电路:
1、电路组成与静态分析:
(1)电路结构:
电路结构完全对称、电路参数完全对称、共用发射极电阻、采用两组电源、两个输入端(可分开/可单独)、一个输出端(可单端/可双端)。
3、在差模信号作用下的动态分析:
(1)差模信号:
指两信输入信号大小相等,相位相反。
信号源直接连接在两个输入端(未接地),但可等效看作信号源中点接地,以大小相等(1/2)、相位相反的两个信号分别作用于两个输入端。
(2)差模放大倍数Ad:
在差模信号的作用下,流过Re的交流电流大小相等、方向相反,故在交流状态下,Re上交流压降为0,可视为短路,发射极E点具有地电位;
负载RL的中点亦具有地电位(可将其拆分为两个RL/2)——据此可得其交流等效电路。