模拟电子技术 06第六章、集成电路运算放大器.pptVIP

基本要求 正确理解：共模抑制 熟练掌握：差分放大电路工作原理，输入输出方式，差模增益，差模输入和输出电阻，理想运放、实际运放的主要参数 1．差分式放大电路的类型： ?? 按输入和输出的方式分为：双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出。 2．静态分析　　静态是指无外输入信号时电路所处的状态。因此，在进行静态分析时，应把输入信号置零，即输入端短路。 ???????? 共用电阻Re在半电路中应等效为2*Re。 （3）差模信号输入　　将差分放大电路分解为两个半电路，在半电路中：????? 双端输入：共用电阻Re短接或恒流源交流短接；单端输入共用电阻Re或恒流源开路。　　①差模增益：指差分放大电路差模输出电压对差模输入电压的比值，单端输出时差模增益为双端输出时的一半。　　②差模输入电阻：指差分放大电路从两输入端看进去所呈现的电阻，其值为两共射放大电路输入电阻之和。　　③差模输出电阻：单端输出时，任一端的差模输出电阻即为共射放大电路的输出电阻；双端输出时，差模输出电阻为两共射放大电路输出电阻之和。 二、有源负载差分放大电路（带恒流源电路） 　　从以上分析可以看出，为了增大共模抑制比，除了力求差分放大电路完全对称外，还应增大发射极电阻Re。但是Re过大，不仅集成工艺难以实现，而且会使放大电路两管的静态工作点电流偏低。为了解决这个矛盾，可以采用有源负载电路来代替Re。实践证明，采用恒流源电路的差分放大电路，其共模抑制比可提高1～2个数量级。 6.4集成电路运算放大器的主要参数 　　一、输入误差信号：????????????? 输入失调电压VIO和输入失调电流IIO；?????? 输入失调电压温漂ΔVIO/ΔT和输入失调电流温漂ΔIIO/ΔT；?????? 输入偏置电流IIB??? 二、开环差模参数?????? 开环差模电压增益AVO、最大差模输入电压Vidmax、差模输入电阻Rid、开环输出电阻Rod、最大输出电?????? 流Iomax、开环带宽 BW、单位增益带宽 BWG等。 * 难点重点 1．学好差分放大电路，应把重点放在如何正确画出半电路的直流通路、差模等效电路和共模等效电路上，即要正确决定电路中各个电阻（特别是共用电阻）在不同工作状态的值。 2．为了熟练掌握差分放大电路的输入输出方式，应掌握如下规律： （1）从输出端来说，双端输出是充分利用了两管的放大能力，而单端输出只利用了单边的放大能力。差分放大电路实质上是利用电路的复杂性来换取抑制零点漂移的效果。 （2）从输入端来说，因为单端输入可以等效为双端差模输入和共模输入的叠加，所以单端输入的效果与双端输入几乎一样。 （3）在进行差分放大电路静态工作点的估算时，要特别注意在单端输出的情况下，虽然两管的BQ、EQ、CQ取决于射极回路，因而是两垂直对称的，但两管的集电极电流却是不对称的。 3．差分式放大电路的特点 （1）在电路组成上引入共模负反馈，电路具有对称性。分为长尾电路和带恒流源的电路。 （2）在电路性能上有较强的抑制共模信号（抑制零点飘移）能力和放大差模信号的能力。 6.1集成电路运算放大器中的电流源 1．基本电流源　　分压式射极偏置电路为基本电流源电路。当三级管工作在放大区，由于射极电流仅由两分压电阻决定，因此当负载发生变化（也即集电极电阻发生变化），输出电流（即集电极电流）保持不变，体现了恒流特性。 2．有源负载　　由于电流源具有直流电阻小而交流电阻大的特点，因此在模拟集成电路中，常把它作为负载使用，称为有源负载。 3．电流源的应用（1）为集成运放各级提供稳定的偏置电流；（2）作为各放大级的有源负载，提高电压增益。 6.2差分式放大电路 主要作用：作为多级放大电路的输入级，抑制零点漂移。一、基本差分放大电路电路特点：由两个互为发射极耦合的共射电路组成，电路参数完全对称。它有两个输入端，两个输出端，当输出信号从任一集电极取出，称为单端输出，而当从两个集电极之间取出，则称为双端输出或浮动输出。 3．动态分析（1）差模信号与共模信号　　在讨论差分放大电路的性能特点时，必须先区分差模信号和共模信号这两个不同的概念，因为差分放大电路对差模信号和共模信号具有完全不同的放大性能。　　一对任意数值的输入信号可以用差模信号和共模信号来表示。通常，可以认为，共模信号是由一对幅值相等、极性相同的输入信号组成，差模信号是由一对幅值相等、极性相反的输入信号组成。（2）垂直对称网络的二等分　　垂直对称二端口网络，当在两输入端分别加上幅值相等、极性相同的信号和幅值相等、极性相反的输入信号时，其垂直对称线上分别等效为开路和对地短接。这样，一个二端口网络变分解为两个半网络。 （4）共模信号输入?将差分放大电