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电子线路基础 刘开华 * 第五章、集成运算放大器原理 5.1 概述 5.2 功率放大器简介 5.3 差分放大器 5.4 集成运算放大器典型电路介绍 5.5 集成运算放大器的性能参数和模型 5.2 功率放大器简介 5.2.1 功率放大器的主要指标 2. 主要指标 2.主要指标 5.2.2 功率放大器的分类 5.2.2 功率放大器的分类 5.2.2 功率放大器的分类 5.2.3 互补推挽功率放大器 1.乙类推挽功率放大器的工作原理 1).电路结构 2).工作原理 2).工作原理 2). 工作原理 2). 工作原理 3).集电极效率 4).对晶体管的要求 (1)集电极功耗Pc :每管的集电极损耗。 4). 对晶体管的要求 2.乙类推挽功率放大器的非线性失真 2).交越失真及消除方法 2).交越失真及消除方法 2).交越失真及消除方法 2).交越失真及消除方法 2).交越失真及消除方法 2).交越失真及消除方法 小 结 5.2.3 保护电路 5.2.3 保护电路 5.3 差分放大器 5.4 集成运算放大器典型电路介绍 5.5 集成运算放大器的性能参数和模型 546 5.3.1 差分放大器的分析 8. 差分放大器的组合形式 2)共集-共射差分放大器 549 5.3.2 差分放大器大信号输入时的传输特性 1. 双极型晶体管差分放大器的传输特性 考虑大信号的输入特性,晶体管的小信号电路已不适用,要从晶体管特性基本关系式出发,结合电路进行研究。 550 5.3.2 差分放大器大信号输入时的传输特性 1. 双极型晶体管差分放大器的传输特性 双曲正切函数 551 5.3.2 差分放大器大信号输入时的传输特性 1. 双极型晶体管差分放大器的传输特性 差分放大器传输特性 552 5.3.2 差分放大器大信号输入时的传输特性 从传输特性得到的结论: 1)当差模输入电压 时,差动放 大器处于平衡状态, ,即 2)在平衡状态的工作点附近 范围内, 与 呈线性关系 553 5.3.2 差分放大器大信号输入时的传输特性 怎样扩大差分放大器的线性范围? 引入负反馈 —— 射极电阻 射极电阻增大,线性工作范围改善程度越好。 554 5.3.2 差分放大器大信号输入时的传输特性 从传输特性得到的结论: 3)当差模输入电压超过 时,输出 电压基本不变,这表明差动放大器在大信号输入 时,具有良好的限幅特性。 差分型限幅器 4)定义:差分放大器跨导为 mV 改变恒流源电流就可以改变跨导,从而改变差模电压增益,所以带有恒流源的差分放大器可以用来实现自动增益控制。 555 5.3.2 差分放大器大信号输入时的传输特性 例6-3 电路如图所示,已知 , ,VT1、VT2 参数相同,求差模电压放大倍数 。 解: 直接利用 556 5.3.2 差分放大器大信号输入时的传输特性 2. 场效应管差分放大器的传输特性 目的:提高差分放大器的输入电阻 电路对称,双端输出 557 5.3.2 差分放大器大信号输入时的传输特性 2. 场效应管差分放大器的传输特性 传输特性 574 5.3.3 差分放大器的失调和温漂 现象和定义 失调:差分放大器在理想状态下,当输入信号为零时,其双端输出电压也为零。但对实际差分放大器而言,由于电路不完全对称,因而零输入时,对应的输出电压并不为零。 分为电压失调和电流失调 失调漂移:差分放大器的失调往往是随着时间、温度、电源电压等外界因素的变化而变化。 降低了放大器的灵敏度 511 限制管耗即可以有效地保护功放管,因此只要限制流过 集电极地电流,就可以限制管耗。 (1) 二极管保护电路 最大输出电流为: 512 (2) 三极管保护电路 513 5.3.1 差分放大器的分析 5.3.2 差分放大器大信号输入时的传输特性 5.3.3 举例 5.3.3 差分放大器的失调和温漂 517 5.3 差分放大器 引子:为什么引入差分放大器? 1. 直流信号的放大 在无线电通信和其他领域中,常常需要对变化十分缓慢的信号进行放大。 例如生物电的放大,或某些自动控制中的控制信号。 把这种变化十分缓慢的信号(频率很低,几乎为零,但不能认为频率等于零)称为 直流信号。 直流放大器是放大直流信号的一种放大器(当然也可以放大交流信号)。 直流信号不同于直流电。 518 引子:为什么引入差分放大器? 2. 直流放大器面临的问题 电容耦合放大器无法放大直流信号,耦合电容很难传送缓变信号。 直流放大器常常采用直接耦合方式。 两个问题: 1)级与级之间的直流工作
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