模拟电路7.1、2节资料.ppt

7.1 概 述 7.2 差动式放大电路 7.3 电流源电路 7.4 集成运算放大器 ; 集成电路( Integrated circuit缩写为IC )是应用半导体制造工艺把晶体管、场效应管、电阻、小容量电容等许多元器件以及它们之间的连线都做在同一硅片上，然后封装在管壳里。这样制成的具有特定功能的电子电路称为集成电路。 它的特点是体积小、重量轻、性能好、功耗低、可靠性高。; 集成电路按功能可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。 模拟集成电路按其特点分为集成运算放大器、集成稳压器、集成功率放大器等。; 由于制造工艺方面的原因，模拟集成电路具有下面一些特点： 1 采用直接耦合方式。 2 采用差动放大电路。 3 用恒流源代替大阻值的电阻。 4 采用复合管的接法以改进单管的性能。 5 集成电路中的元件性能一致，特别适宜于制作对称结构的电路。 ;集成运算放大器是一种高放大倍数的直接耦合多级放大器。 直接耦合方式的放大电路存在着温漂问题，在多级放大器中，第一级的温漂影响尤其严重，因此必须采取措施有效地抑制温漂。 输入级大多采用差动式放大电路(Differential Amplifier);7.2.1 基本差动放大电路;;ΔUI1=ΔUI2 = 0，两管集电极静态值UC1=UC2，输出电压ΔUO=0。;输入大小相等，极性相同的信号，即ΔUI1=ΔUI2 ?共模信号ΔUIC =ΔUI1 =ΔUI2 。;UC1和UC2的变化相同，因此输出电压ΔUOC=0。;电路在理想对称情况下，双端输出时，Auc=0。 可抑制共模信号。; 差动放大电路要放大信号时，输入信号ΔUI应加在B1、B2两个输入端上，如图7.2所示。;在两边电路完全对称的条件下，输入信号ΔUI相当于在两边电路的输入端均分，因此;T1和T2的输入电压ΔUI1和ΔUI2大小相等，极性相反,此时的输入信号ΔUI称为差模信号(Difference-mode Signal)，记为ΔUId。ΔUId=ΔUI1–ΔUI2。;在差模信号作用下，两管的电流和集电极电位变化相反。;在两边电路完全对称的条件下，ΔUC1=-ΔUC2。;因此，当ΔUI0时，ΔUO0； 当ΔUI0时，ΔUO0。 差动放大电路对共模信号无放大作用。;2.差模放大倍数;;因为电路对称Au1=Au2，所以总的输出电压;得到差模放大倍数为 ：;(1).不易实现电??的完全对称现。;1.射极公共电阻的作用 ;T℃;Re上的电压降为： URe=(2IEQ+2ΔIE)Re=(IEQ+ΔIE)2Re 从电压等效的观点出发，每个管子的发射极相当于接入了2Re，如图7.5所示。 ;根据图7.6示交流通路可知，每边电路对共模信号ΔUIC的放大倍数为: ; 负载电阻RL中没有电流流过，视为开路。; 从上式中可见，Re使每边共模放大倍数显著下降，即Re对共模信号有很强的抑制作用，Re越大，负反馈的作用越强，每管的漂移越小，则抑制共模信号的作用就越强。 ; 在差模信号作用下，两管得到大小相等、极性相反的输入信号，于是一管电流增大，另一管电流减小，且变化量相等, ;IE2+ΔIE2;2.电路的计算分析; 在ΔUI1=ΔUI2=0时，IE1=IE2=IE，由图 7.4 得出 VEE=IBRs+2IER+UBE ;IB1;;RL对交流信号而言，其中心相当于接地，每边接 RL/2 的负载电阻。这时;(3)计算差模输入电阻和输出电阻;+ ;射极公共电阻Re越大，抑制共模信号的能力就越强?维持静态工作点的电源VEE相应增大。 大电阻在集成电路中不易制作。 为此希望有这样一种器件，它的交流等效电阻很大，直流电压降却不太大。恒流源就具有这种性能。 ; 回想第五章中稳定工作点电路,射极串有电阻Re后，输出特性更为平坦，即在放大区很大范围内iC基本上取决于iB的值而与uCE的大小无关，相当于一个内阻非常大的电流源。 ;这样就得到了如图7.8所示电路。;将电流源简化为内阻无限大的恒流源(Constant Current Source)的电路如图7.9所示。 ; 在图7.10中，D1和D2为温度补偿二极管，设其正向压降为UD=0.7V，T1、T2、T3管的β=50，UBE=0.7V，;其它参数如图7.10所示。试计算：⑴静态工作点；⑵差模电压放大倍数；⑶差模输入电阻和输出电阻。;+;+;UC1 = UC2 = VCC-ICRc = 12-0.57×10 = 6.3(V);UCE3 =UC3 -UE3 = -0.7 + 6.16 = 5.46(V);输出电阻为：