第五章集成运算放大电路.ppt

两个输入端电压： 输出端电压： (3)差分放大电路的工作原理 对共模信号有抑制作用：电源电压波动、外界干扰、温度变化引起的电路内部电流及电位的变化，均可认为是共模信号。 输入信号为零时: iC1=iC2 uO1=uO2 uo=uo1－uo2=0 温度变化引起： △iC1=△iC2 △uo1=△uo2 uo=(uo1+ △uo1) －(uo2+ △uo2)=0 共模电压放大倍数: 对差模信号有放大作用： 差模信号（有用的信号）输入时，由于输入端信号大小相等，方向相反，因此，若△iC1↑,则△iC2↓。 uO=(uO1+△uO1) －(uO2－△uO2)=2△uO1 求差模电压放大倍数： 两边电路参数对称 Au1=Au2 则有： (4)共模抑制比KCMR (Common Mode Rejection Ratio） 共模抑制比越大说明电路对零漂的抑制能力越强。 或 (5)该电路存在的缺点: 不易保持电路的对称性，单管仍存在零点漂移，两个三极管输出端的温漂不可能完全抵消。为了减小每管的零漂，采用长尾式电路。 基本差分放大电路： 2、长尾式差分放大电路 添加Re，似尾巴，称长尾式差分放大电路。添加负电源VEE，去掉Rb。 (1)电路组成： 双端输入， 双端输出 相当于单管电流流过2Re所产生的电压。负反馈作用增强。 Re和-VEE的作用： 静态时： IRe=IE1+IE2=2IE ∴URe=IReRe=2IERe =IE(2Re ) 差模信号输入时:两管获得大小相等，极性相反的信号，即△IE1=－△IE2，因此，Re上无交流信号。 对差模信号Re可视为短路。 IC1↓ IC2↓ Re对零点漂移有很强的抑制作用。 Re越大，负反馈越显著，抑制作用越强， 但UE↑会使UBE↓,工作电流变小，电路不能正常 工作，因此应加－VEE。－VEE和Re提供基极偏置电 流,不再需要Rb。 （2）静态分析: 由于电路完全对称，因此两管的静态工作点相同。 UCQ1=VCC－ICQ1RC1 UBQ1=－IBQ1R1 UEQ1=UBQ1－UBEQ1 UCEQ1=UCQ1－UEQ1=VCC－ICQ1RC1+IBQ1R1+UBEQ1 ∴Re、VEE确定后，工作点就确定了。 （3）动态分析: 分析一边的单管电路即可，注意公共元件的处理。 RL中点为交流地电位，每边负载RL/2，Re对差模信号短路。 1)差模电压放大倍数: 单管放大倍数 2）差模输入电阻：Rid=2(R+rbe) 单管的2倍 3）差模输出电阻：Ro=2Rc 单管的2倍 例5.3.2 为了在两侧参数不完全对称的情况下，能使静态时的Uo为0，常接入调零电位器Rw. UCQ=VCC-ICQRC UBQ=－IBQR 解：1）求静态工作点 2）求动态参数： Rod=2Rc 3、恒流源式差分放大电路 Re越大，抑制零点漂移的效果越好。但Re过大，会导致： 若VEE一定，则IE↓→IB↓,非线性失真大 若IE一定，VEE要大大增大。 并且在集成电路中制作大电阻较困难。因此，用恒流源代替Re，既能起到大电阻的作用，又不需很高的负电源电压。 恒流源式差分放大电路 简化电路 静态分析： UCQ1=UCQ2=VCC－ICQ1Rc1 恒流源式差分放大电路 简化电路 动态分析： 恒流源相当于一个阻值很大的长尾电阻，交流 通路中短路，动态参数同长尾式电路。 例5.3.3 解： ①求静态工作点： UCQ1=UCQ2=VCC－ICQ1Rc1 ②求Ad： 4、差分放大电路的输入、输出接法 一、双端输入，双端输出 二、双端输入，单端输出 三、单端输入，双端输出 四、单端输入，单端输出 差分放大电路四种接法的性能比较见表5－1 结论： 1）差模电压放大倍数:双端输出时，Aud与单管放大电路的电压放大倍数相同；单端输出时，Aud约为双端输出时的一半。 2）输入电阻：不论是单端输入还是双端输入，差模输入电阻Rid是基本放大电路的两倍。 3）输出电阻：单端输出时Ro=Rc;双端输出时Ro=2Rc。 4）单端输出时的共模抑制比不如双端输出时高。 5）单端输出时，可以选择从不同的三极管输出，而使输出电压与输入电压反相或同相。 §5.3.3 中间级 中间级的主要任务：提供足够大的电压放大倍数。 集成运放的中间级经常利用三极管作为有源负载，并且常常采用复合管的结构形式。 1.有源负载： 利用有源负