第6章集成运算放大器电路2013案例.ppt

2k 3k 12V 6k 解 1. 2. 6k 6k －12V 6k β=100，r be1= r be2=3kΩ 2k 3k 12V －12V 6k 3. 6k 6k 6k 4. 双端输出时 单端输出时 两个性能相同的放大器可以是：CC、CB组态放大器；或CE-CB 、 CC-CB等组合放大器；或相应的FET放大器。如 一. 差动放大器的一般结构 6.3.5 差动电路及其应用推广 (1).只放大两输入端的差信号(ui1-ui2)； 作为差动放大器，都具有如下放大特性： (2).抑制两输入端的和信号(ui1＋ui2)，使耦合端g点电位为 即电压放大倍数为单边放大器Au | 即负载为RL时单边放大器电压放大倍数Au的一半。 g (3).差模输入电阻为单边放大器输入电阻Ri的两倍。即 (4).差模输出电阻为 二. 差动电路应用推广 差动电路除了作为低漂移放大器外，根据其特性，还可以实现很多其他功能。 1. 分离倒相器 2. 自动增益控制放大器 3. 高速电流开关 选择I(t)小于差放管的临界饱和电流，且满足 即 当ui=UiL，V1截止，V2导通， iC1=0， iC2=I(t) 当ui=UiH，V1导通，V2截止，iC1=I(t) ，iC2=0 由于导通管不饱和，因而导通与截止间转换极快。 4. 波形变换电路 ①.RW=0，输出近似为方波； ②.RW较小，输出近似为正弦波； ③.RW较大，输出仍然为三角波； 集成运放电路组成框图 6.4 集成运算放大器的输出级电路 对集成运放输出级的基本要求：能高效率地向负载提供足够大的信号电压和电流，且有尽可能小的输出电阻。为此，大多采用互补对称型射极输出器。 V1：NPN管 V2: PNP管 静态时，两管均截止，输 入和输出端直流电位为零。 电路组成 二. 基本工作原理 UOmax=±(UCC－UCEsat ) IOmax=(UCC—UCEsat) /RL 交越失真产生的原因及波形 三. 克服交越 0.7 -0.7 克服交越失真的实际的电路 6.5 集成运放电路举例 集成运算放大器F007 双极型集成运放F007是一种通用型运算放大器。由于它性能好，价格便宜，所以是目前使用最为普遍的集成运放之一。F007的电路原理图如下图所示。图中各引出端所标数字为组件的管脚编号。F007由三级放大电路和电流源等组成，下面分别作一介绍。 集成运算放大器F007原理图 集成运算放大器的电路符号 调零端 原理图中的简化符号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑦ ⑥ 国外（本书）符号 国标符号 作业 6-7， 6-9， 6-10， 6-11。 6.6 MOS集成运算放大器 MOS集成运放主要有NMOS和CMOS两种类型。 NMOS由单一的N沟道MOS管组成，具有制作工艺简单，集成度高的特点。 而CMOS是在NMOS工艺中加入P阱扩散工序，形成P型隔离区，然后以该区为衬底制作N沟道管。这样，电路由互补的NMOS和PMOS管组成。制作工艺称为CMOS工艺。 由于CMOS电路具有高增益、低功耗、可消除背栅效应以及电路设计灵活简便等优点。因而CMOS工艺成为当前集成工艺的主流。 下图示出了CMOS工艺中互补器件的结构示意图。 接电路的最低电位 接电路的最高电位 NMOS管 PMOS管 一. MOS管镜像电流源 基本MOS镜像电流源如图所示。V1，V２为两个性能匹配的ENMOS管，Ir为参考电流。若两管工作在恒流区，则有 U DD I r I V 1 V 2 忽略沟道长度调制效应，则 若两管宽长比相等，为镜像电流源；若宽长比不等，则为比例电流源。 6.6.1 CMOS集成运放中的基本单元电路 实际MOS管镜像电流源 UDD= uDS3+ uDS1。 uDS3= uGS3， uDS1= uGS1。当选择UDD 2UGSth V1 V2 u均工作在恒流区，则有 用V3管实现参考电流Ir。图中 若V1和V3管的宽长比为n，则 在已知n值时，可解得 再根据Ir式，可解得Ir值 二. CMOS互补放大器 放大管为NMOS，有源负载管为栅压恒定的PMOS管。 下面通过图解来确定工作点： 由于ID1=ID2，当EG2选定后， uGS