第三章集成电路.3.ppt

第3章 集成电路与运算放大器 反映运放对于快速变化的输入信号的响应能力 　　在实际工作中，输入信号的变化率一般不要大于集成运放的 SR 值。 　　额定负载条件下，输入一个大幅度的阶跃信号时，输出电压的最大变化率。 5、转换速率（摆率 ） 运算放大器在大幅度阶跃信号作用下，输出信号能够达到的最大变换率称为转换速率或者摆率，用SR表示，单位为V/u S 。 此路存在的问题：K点电位受到限制 3) 带自举电路的单电源功放 将D点与电源分开，使VD 有提高的可能性 静态时 C3 充电后，其两端有一固定电压VC3 →比 K 点电位高 当C3的容量足够大时，在工作过程中此电压基本保持不变 # 在怎样的条件下，电容 C3 才能起到电源的作用？ 动态时 当输出电压向正方向升高时→ D点电位就随之升高 C3充当一个电源 保证了即使在饱和的条件下，K 点的电压能够到达接近于电源电压VCC。 双电源互补对称电路 单电源互补对称电路 （1）负载电阻RL的值； （2）输出功率最大时电路的效率η； 电路中已知VCC =32V，设BJT的VCES =1V， ICEO =0，电路最大的不失真输出功率为7.03W，求： （3）BJTT1的最大管耗PT1及T1管耗最大时的输出功率P0和效率η （按和管子静态电流都近似为0进行计算）。 例3.3 解: （1）负载电阻RL的值； （2）输出功率最大时电路的效率η （3）最大管耗PT1、输出功率P0和效率η （1）求解负载上可能获得的最大功率和效率 （2）若输入电压最大有效值为8V，则负载上能够获得的最大功率为多少。 电路中已知VCC ＝15V，输入电压为正弦 波，晶体管的饱和管压降VCES ＝3V，电压放大 倍数约为1，负载电阻RL ＝4Ω 例3.4 解: （1）求解负载上可能获得的最大功率和效率 因为V0≈Vi， 所以V0m≈8V。 （2）若输入电压最大有效值为8V，则负载上能够获得的最大功率为多少。 最大输出功率 差模传输特性:指输出差模电流随差模输入电压变化的特性。 3.2.3 差分放大电路的传输特性 (2)双端输出时 (1)单端输出时的差模传输特性方程 (3)差模特性曲线 集成运放的电压传输特性 电压传输特性 输出电压与两输入端的电压之间存在线性放大关系，即 集成运放的工作区域 线性区域： A VD: 差模开环放大倍数 非线性区域： 输出电压只有两种可能的情况： +VOM 或 -VOM 1、输入失调电压 定义：为了使输出电压为零，在输入端所需要加的补偿电压。 电路两边存在着不对称，使得零输入时(即静态时)双端 差分放大器的失调: 输出电压V0不等于零 输入电压为零时，将输出电压除以电压增益，即为折算到输入端的失调电压。 表征运放内部电路对称性的指标。 一般运放：VI0 为 1 ~ 10 mV； 高质量运放：VI0 为 1 mV 以下。 输入失调电压 2、输入失调电流 定义:当输出电压等于零时，两个输入端偏置电流之差 在零输入时，差分输入级的差分对管基极电流之差，用于表征差分级输入电流不对称的程度。 两管的β不等 IB运放两个输入端偏置电流的平均值，用于衡量差分放大对管输入电流的大小。 输入端引入电流IIO 3、失调模型和调零电路 加到差放两输入端间的总失调电压: 调节调零RW，改变两端发射极电位或集电极电阻，使静态工作时双端输出的电压减小到零。 实用调零电路 发射极调零电路 集电极调零电路 晶体管特性参数随温度的变化而变化， 从而引起VIO和IIO的漂移 VIO和IIO随温度的变化率均分别与VIO和 IIO成正比。 调零电路的调零不可能跟踪温度的变 化，因此，调零电路可以克服失调，但不 能消除温漂。 4、VIO和IIO的温漂 2) 输入失调电流温漂 ?IIO 定义： 一般运放为 每度几纳安；高质量的每度几十皮安。 1) 输入失调电压温漂 ?VIO 定义： 一般运放为 每度 10 ~ 20 ?V；高质量运放低于每度 0.5 ?V 以下； 输出电压为0时，运算放大器的两个输入 端的静态电流的差 3.6.2 集成运算放大器的性能参数 在室温下（25?C）以及标准电源电压 下，输入电压为0时，为使输出电压为0， 在输入端加的补偿电压。 1、输入失调电压VIO 2、输入失调电流IIO 开环电压增益是指运放没有反馈时的 差模电压增益，即集成运算放大器的输 出电压与差模输入电压的比值 3、开环电压增益 差模输入电阻是在运算放大器输入差模信号时，运算放大器的两个输入端看进去的等效电阻 4、差模输入电阻 放大器的集电极输出功率为 M、N点三极管集