模拟电子技术：差动放大电路与集成运算放大器PPT教学课件.pptx

模拟电子技术

学习情境四差动放大电路与集成运算放大器第一单元差动放大电路

情境导入学习情境四差动放大电路与集成运算放大器市场上的电子报警器种类繁多，它们的工作原理是什么？电子报警器包括整流滤波电路、稳压电路、放大电路、比较器、发光二极管驱动电路、二极管开关、晶体管开关、RC振荡电路等。采用不同的传感器，可以制作出不同的报警器，如温度报警器、压力报警器、红外线报警器、可燃气体报警器、烟雾报警器等。传感器对外界信息进行检测，配合传感器外接电路，将外界信息的变化转换成电压信号，该信号经过放大电路放大后，得到一个较大的电压变化。将其输入到电压比较器中和参考电压进行比较，比较器的输出结果有两种（高电平或低电平），以此来控制报警电路工作。

学习导航1.掌握差动放大电路的组成和工作原理；掌握差动放大电路的输入、输出方式及参数计算。2.熟悉常见的几种恒流源形式及其主要应用；掌握电流源电路结构、基本特性、Io和IR的计算；了解恒流源式差动放大电路的优点。3.了解集成运算放大器的基本结构、图形符号和主要性能指标；掌握理想集成运算放大器的性能指标及传输特性。4.掌握集成运算放大器的应用电路。育人目标了解我国科学家在集成电路制造技术上的研究成果，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。学习情境四差动放大电路与集成运算放大器

知识目标第一单元差动放大电路1.掌握差动放大电路的电路结构，输入、输出方式，以及参数计算。2.掌握常见的几种恒流源电路结构、基本特性、参数计算及主要应用。3.了解恒流源式差动放大电路的优点。技能目标通过本单元的学习，重点掌握差动放大电路的测试，以及全天候太阳能自动跟踪控制器电路的制作。

基础知识第一单元差动放大电路一、差动放大电路的基本特性（一）差动放大电路的结构图4-1所示为基本差动放大电路。电路是以晶体管T1、T2为核心组成的共发射极放大电路，两个管子的特性和参数相同，电路的结构对称，对应的参数相同，因此静态工作点也相同。输入信号分别从两管的基极与地之间加入，输出信号从两管的集电极之间取出，如图4-2所示。

第一单元差动放大电路（二）抑制零点漂移的原理由于两管特性相同，所以当温度或其他外界条件发生变化时，两管的集电极电流IC1和IC2的变化规律始终相同，结果使两管的集电极电位VC1、VC2始终相等，从而使Uo=VC1-VC2=0，因此消除了零点漂移。（三）信号输入方式差动放大电路的信号输入有以下几种情况。（1）差模输入。两个输入信号大小相等、极性相反，称为差模信号，即ui1=-ui2。此时两管各自的输出电压也是大小相等、极性相反，即uo2=-uo1，故有uo=uo1-uo2=2uo1。差模输出电压是每管输出电压的两倍，可以实现差模电压放大。差模输入信号是两个输入信号之差，常用uid来表示。差动放大电路在差模输入时，输出电压uod与输入电压uid之比称为差模电压放大倍数，用Ad表示，即

第一单元差动放大电路（2）共模输入。如图4-3所示，两个输入信号大小相等、极性相同，称为共模信号，即ui1=ui2。此时，两管的输出电压也是大小相等，极性相同，即uo2=uo1，故有uo=uo1-uo2=0。共模输出电压为零，因此在理想对称的情况下，差动放大电路对共模输入信号没有放大作用。共模输入信号常用uic表示。在共模输入时，输出电压uoc与共模输入电压uic之比称为共模电压放大倍数，用Ac表示，即

第一单元差动放大电路（3）任意输入。两个输入信号大小和极性是任意的，为了便于分析，可将它们分解为一对差模信号与一对共模信号的和。分解方法：两个输入信号ui1和ui2的差模输入分量uid和共模输入分量uic分别为

第一单元差动放大电路（四）静态分析基本差动放大电路的直流通路如图4-2所示。由于电路对称，IE1=IE2=IE3,所以由于UC1=UC2，所以Uo=UC1-UC2=0。由此可知，输入信号为零时，基本差动放大电路的输出电压也为零。

第一单元差动放大电路二、差动放大电路的输入、输出方式差动放大电路共有四种输入、输出的连接方式，分别是双端输入、双端输出，双端输入、单端输出，单端输入、单端输出，以及单端输入、双端输出。（一）双端输入、双端输出电路（双入双出）图4-4所示电路为双端输入、双端输出差动放大电路。

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