第16讲模拟集成电路分析.ppt

开环差模电压放大倍数Aod→∞ 开环差模输入电阻rid→∞ 开环输出电阻ro→0 输入偏置电流IIB1 = IIB2=0 失调电压和失调电流UIO=0、IIO=0 共模电压放大倍数AOC→0 0dB带宽fC→∞ (1)虚短：理想运放的两输入端之间的电压差为零，即Uid=U--U+=0，或U-=U+。这是因为受电源电压限制，输出电压Uo为有限值，又因Aod→∞，所以 (2)虚断：理想运放的两输入端不取电流，即I-=I+=0，这是因为Uid≈0，又因rid→∞，所以 总之，U-≈U+，I-≈I+≈0是两条重要结论，用以分折各种运算放大器的线性应用电路。 一般实际运放工作在线性区时，其参数很接近理想条件，也基本具备这两个特点，即有U-≈U+，I-≈I+≈0。 求电压跟随器 集成运放的两个重要特点: 理想运放工作在线性区，利用它的理想参数可以导出下面两条重要结论。 + U- U+ Aod _ Uo Uo 理想集成运算放大器 I-=0 I+=0 U+ U- Aod _ + 双入双出时的差模指标： (1)电压放大倍数Av和输出电阻Ro只与输出端的方式有关；单端输出时为双端输出的一半； (2)输入电阻Ri只与输入端的方式有关；单端输入时为双端输入的一半； 4．共模输入时技术指标及共模抑制比 （1）双端输出 交流通路如图 第六章 集成电路运算放大器 共模电压增益： 双端输出时的共模电压增益是指电路的双端输出电压与共模输入电压之比。在电路完全对称的情况下，vo1=vo2, vo=vo1-vo2=0共模增益为 输入电阻,共模情况下，两输入端是并联的，因此 (2)单端输出 单端输出时的共模等效电路如图所示。它等效于一个射级电阻为2ro的共射放大电路。 共模增益为： 一般情况下，2rorbe,β 1,则有 ： 第六章 集成电路运算放大器 （3）共模抑制比 共摸抑制比定义为差模增益与共模增益之比，即 或 （dB） 电路的共摸抑制比KCMR显示电路对零漂的抑制能力的大小。 因此希望KCMR越大越好。双端输出时，电路完全对称的理想情况下，由于共模增益Aoc = 0 ，所以KCMR = ?。单端输出时， 若用电流源替换Re ，则共模抑制比为 第六章 集成电路运算放大器 （2）双端输入单端输出 电路和差模等效电路 c （a）由于单端输出时负载上输出的只是一个管子的变化量，而输入情况与双端输出时完全一样。故放大倍数是双端输出的一半。 (b) 单端输出时，输出电阻是一个管子的输出电阻。故输出电阻为双端输出的一半。 第六章 集成电路运算放大器 uI2 1. 差分式放大电路如图所示。分析下列输入和输出的相位关系： 反相 vC1与vi1 同相 vC2与vi1 同相 vC1与vi2 反相 vC2与vi2 反相 vO与vi1 同相 vO与vi2 2. 静态时，两个输入端是否有静态偏置电流？ 动画演示差分电路的输入 6.2.2 射极耦合差分式放大电路 1. 电路组成及工作原理 6.2.2 射极耦合差分式放大电路 1. 电路组成及工作原理 静态 动态 仅输入差模信号， 大小相等，相位相反。 大小相等， 信号被放大。 相位相反。 1. 电路组成及工作原理 3. 主要指标计算 （1）差模情况 接入负载时 以双倍的元器件换取抑制零漂的能力 A 双入、双出 3. 主要指标计算 （1）差模情况 B 双入、单出 接入负载时 3. 主要指标计算 （1）差模情况 C 单端输入 等效于双端输入 指标计算与双端输入相同。 共模输入电压 差模输入电压 3. 主要指标计算 （1）差模情况 C 单端输入 3. 主要指标计算 （2）共模情况 A 双端输出 共模信号的输入使两管集电极电压有相同的变化。 所以 共模增益 B 单端输出 抑制零漂能力增强 3. 主要指标计算 （2）共模情况 （3）共模抑制比 双端输出，理想情况 单端输出 抑制零漂能力 越强 单端输出时的总输出电压 6.2.1 差分式放大电路的一般结构 对差模信号无影响 A1 vi vo 103 A2 vi vo 105 答： 两个放大电路是否都可以放大0.1mV的信号？ 增加了Re 电压增益 输出漂移电压均为 200 mV 输出漂移电压均为 200 mV 输入端漂移电压为 0.2 mV 输入端漂移电压为 0.002 mV A1不可以， A2可以 6.2.2 射极耦合差分式放大电路 （1）差模放大 A 双入、双出 B 双入、单出 6.2.2 射极耦合差分式放大电路 （1）共模抑制 A 双端输出 共模增益 B 单端输出 动画演示信号变换 动画演示RE的作用 2. 抑制零点漂移原理 温