第五章直流放大器和集成运算放大器讲述.ppt

第五章 直流放大器和集成运算放大器 5.1直流放大器及其特点 5.2差动放大器 5.3集成运算放大器 5.4集成运放的应用 5.1直流放大器及其特点 1、差分放大电路的工作原理 1) 零点漂移的抑制 2) 信号输入 2) 信号输入 (3) 比较输入 5.3集成运算放大器 1.集成电路的英文缩写为IC。它是利用先进的工艺技术，将各种电子元器件构成的功能电路，制造在一块很小的半导体芯片上而形成的微型电子器件。 2.特点： 5差动放大电路及集成运算放大器 5.3.4运放的类型及封装 第五章差动放大电路及集成运算放大器 差动放大电路及集成运算放大器 差动放大电路及集成运算放大器 差动放大电路及集成运算放大器 差动放大电路及集成运算放大器 差动放大电路及集成运算放大器 * * 3. 零点漂移 零点漂移：指输入信号电压为零时，输出电压发生 缓慢地、无规则地变化的现象。 uo t O 产生的原因：晶体管参数随温度变化、电源电压 波动、电路元件参数的变化。 由于不采用电容，直接耦合放大电路具有良好的低频特性。 通频带 f |Au | 0.707| Auo | O fH | Auo | 幅频特性 抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路的一个重要的问题。 适合于集成化的要求，在集成运放的内部，级间都是直接耦合。 电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对应电阻元件的参数值都相等。 差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。 两个输入、两个输出 两管静态工作点相同 5.2 差动放大器 uo= VC1 － VC2 = 0 uo= (VC1 + ?VC1 ) － (VC2 + ? VC2 ) = 0 静态时，ui1 = ui2 = 0 当温度升高时?IC??VC? （两管变化量相等） 对称差分放大电路对两管所产生的同向漂移都有抑制作用。 温度↑ RE的作用 两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化， (1) 差模信号 ui1 = – ui2　大小相等、极性相反 uo= (VC1－?VC1 )－(VC2 +? VC１ ) =－2 ?VC1 即对差模信号有放大能力。 差模信号 是有用信号 两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出电压为零，即对共模信号没有放大能力。 (2) 共模信号 ui1 = ui2　大小相等、极性相同 差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点漂移的抑制水平。 共模信号 需要抑制 ui1 、ui2 大小和极性是任意的。 例1: ui1 = 10 mV, ui2 = 6 mV ui2 = 8 mV － 2 mV 例2: ui1 =20 mV, ui2 = 16 mV 可分解成: ui1 = 18 mV + 2 mV ui2 = 18 mV － 2 mV 可分解成: ui1 = 8 mV + 2 mV 共模信号 差模信号 放大器只 放大两个 输入信号 的差值信 号—差动 放大电路。 这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制系统中是常见的。 (Common Mode Rejection Ratio) 全面衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力。 差模放大倍数 共模放大倍数 KCMR越大，说明差放分辨 差模信号的能力越强，而抑制 共模信号的能力越强。 3 共模抑制比 共模抑制比 若电路完全对称，理想情况下共模放大倍数 Ac = 0 输出电压 uo = Ad （ui1 － ui2 ） = Ad uid 若电路不完全对称，则 Ac? 0， 实际输出电压 uo = Ac uic + Ad uid 即共模信号对输出有影响 。 对中间级的要求：足够大的电压放大倍数。 对输出级的要求：主要提高带负载能力，给出足够的输出电流io 。即输出阻抗 ro小。 对输入级的要求：尽量减小零点漂移,尽量提高 KCMRR , 输入阻抗 ri 尽可能大。 集成运放的符号如图5-4所示,有用方框式的(a),也有用三角形的(b)。集成运放有两个输入端，“-”端叫反相输入端，“+”端叫同相输入端，输出端的电压与反相输入端反相，与同相输入端同相。 图5-4 集成运放符号 5.3.2运放的符号 ＋ － u－ u+ uo － ＋ ＋ u－ u+ uo ? Ao 国际符号 国内符号 一、开环差模电压放大倍数Aod 无外加反馈回路的差模放大倍数