线性集成电路的应用教学教案04.doc

5.2.2? 同相交流放大电路 ? ? 由集成运算放大器构成的同相交流放大器如图5.2.3(a)所示，图中C1为输入耦合电容，R2用以提供同相输入端直流通路。该电路的下限频率fL决定于C1及R2，即 ? 在通带内，C1的容抗近似为零，所以电压增益为 ? 图5.2.3(a)所示电路由于同相端接入电阻R2，故使该电路的输入电阻降低，其值近似等于R2。为了提高电路的输入电阻，可采用图5.2.3(b)所示电路，该电路中C2的容量取足够大，对交流短路，这样输出电压U0通过RF在R1上产生的反馈电压，即，使R2中几乎没有交流电流通过，从而获得极高的输入电阻。 图5.2.3? 同相交流放大电路 (a)一般电路 (b)高输入电阻电路 ? 如果上述同相放大器采用单电源供电，则电路中需加入静态偏置电阻，电路变为如图5.2.4(a)所示。图中R2和R3为电压偏置电阻，使得A点电位为Vcc／2，通过电阻R1和RF使得运算放大器的反相输入端和输出端的静态电位为Vcc／2，又通过电阻R4，使运算放大器同相输入端的静态电位也为Vcc／2。电容C3为滤波电容，而C1和C2分别为输入和输出耦合电容。该放大器的交流等效电路如图5.2.4(b)所示，显然其通带内电压放大倍数为 图5.2.4单电源供电同相放大器实用电路 (a)实用电路? (b)交流等效电路 滤波电路是一种能使有用频率信号通过，同时抑制无用频率成分的电路。滤波电路种类很多，由集成运算放大器、电容和电阻构成有源滤波器。由于有源滤波器不用电感，体积小，重量轻，谐振频率、增益和品质因数容易控制等而获得广泛应用。有源滤波电路有低通、高通、带通和带阻等型式。低通滤波电路指低频信号能通过而高频信号不能通过的电路，高通滤波电路则与低通滤波电路相反，带通滤波电路是指某一频段的信号能通过而该频段之外的信号不能通过的电路，带阻滤波电路与带通滤波电路作用相反。 ? 5.3.1? 一阶有源低通滤波电路 ? 用简单的RC低通电路与集成运算放大器就可以构成一阶有源低通滤波电路。 5.3.2? 有源带阻滤波电路 ? 带阻滤波电路的作用与带通滤波电路相反，它是阻止某一频段的信号通过，而让该频段之外的所有信号通过，从而达到抗干扰的目的。带阻滤波电路可由低通和高通滤波电路组成 5.4 集成功率放大器及其应用 集成功率放大器是由集成运算放大器发展而来的，它的内部电路一般也由前置级、中间级、输出级及偏置电路等组成，不过集成功放的输出级输出功率大、效率高。另外，为了保证器件在大功率状态下安全可靠工作，集成功放中还常设有过流、过压以及过热保护电路等。由于集成功放的种类很多，本节只介绍几种常用集成功放的组成及使用方法。 ? 5.4.1 LM386集成功率放大器及其应用 ? LM386是一种低电压通用型集成功率放大器，其内部电路如图5.4.1(a)所示，管脚排列如图5.4.1(b)所示，采用8脚双列直插式塑料封装。图5.4.1(c)所示为它的典型应用电路。LM386集成功放典型应用参数为：直流电源电压范围4～12V；额定输出功率为660mW；带宽300kHz（管脚1、8开路）；输入阻抗50kΩ。 图5.4.1 ?LM386集成功率放大器 (a)内部电路? (b)管脚排列? (c)典型应用电路 ? 由图5.4.1(a)可见，LM386内部电路由输入级、中间级和输出级等组成。 ? 输入级由V2、V4组成双端输入单端输出差分放大电路，V3、V5是其恒流源负载，V1、V6是为了提高输入电阻而设置的输入端射极跟随器，R1、R7为偏置电阻，该级的输出取自V4、V5的集电极。R5是差分放大电路的发射极负反馈电阻，管脚1、8开路时，负反馈最强，整个电路的电压放大倍数为20倍，若在1、8间外接旁路电容，以短路R5两端的交流压降，可使电压放大倍数提高到200。在实际使用中往往在1、8之间外接阻容串联电路，如图5.4.1(c)所示RP和C2，调节RP即可使集成功放电压放大倍数在20～200之间变化。管脚7与地之间外接电解电容，如图5.4.1(c)所示C5，C5可与R2组成直流电源去耦电路。 ? 中间级是本集成功放的主要增益级，它由V7和其集电极恒流源(I0)负载构成共发射极放大电路，作为驱动级。 ? 输出级由V8、V10复合等效为．PNP管与NPN管V9组成准互补对称功放电路，二极管V11、V12为V8、V9提供静态偏置，以消除交越失真，R6是级间电压串联负反馈电阻。 ? 图5.4.1(c)中，5脚外接电容C3为功放输出电容，以便构成OTL电路，R1、C4是频率补偿电路，用以抵消扬声器音圈电感在高频时产生的不良影响，改善功率放大电路的高频特性和防止高频自激。输入信号 由C1接人同相输入端3脚，反相输入端2脚接地，故构成单端输入方式。 ? 5.4.2? TDA2040