《差動放大電路》PPT課件

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1、第五章集成運(yùn)算放大電路5.1直接耦合放大電路及其特殊問題5.2典型差動式放大電路5.3差動式放大電路的輸入輸出方式5.4集成運(yùn)算放大電路的概述1.直接耦合放大電路可以放大直流信號2.直接耦合放大電路的零點(diǎn)漂移零漂：主要原因：溫漂指標(biāo)：#為什么一般的集成運(yùn)算放大器都要采用直接耦合方式？溫度變化引起，也稱溫漂。溫度每升高1度時，輸出漂移電壓按電壓增益折算到輸入端的等效輸入漂移電壓值。電源電壓波動也是原因之一直接耦合放大電路及其特殊問題輸入短路時，輸出仍有緩慢變化的電壓產(chǎn)生例如若第一級漂了100uV，則輸出漂移1

2、V。若第二級也漂了100uV，則輸出漂移10mV。假設(shè)第一級是關(guān)鍵3.減小零漂的措施?用非線性元件進(jìn)行溫度補(bǔ)償?調(diào)制解調(diào)方式。?采用差分式放大電路漂了100uV漂移10mV+100uV漂移1V+10mV漂移1V+10mV?差分電路的組成由兩個結(jié)構(gòu)完全對稱的共射電路組成，通過射極公共電阻Ree耦合構(gòu)成。?1=?2=?UBE1=UBE2=UBErbe1=rbe2=rbeICBO1=ICBO2=ICBORC1=RC2=RCRb1=Rb2=Rb典型差動式放大電路?差分電路的輸入輸出方式輸入方式Ui單端輸入雙端輸入U

3、i1Ui2UoUoUo輸出方式單端輸出雙端輸出?差模信號和共模信號+--+差模信號一對大小相等，極性相反的信號，用Uid1、Uid2表示，Uid1=-Uid2共模信號+--+一對大小相等，極性相同的信號，用Uic1、Uic2表示，Uic1=Uic21.靜態(tài)分析2IeQ由于電路結(jié)構(gòu)對稱，管子特性一致。IBQ1=IBQ2=IBQICQ1=ICQ2=ICQUC1=UC2=UCUo+-+-Uid1=-Uid2即相當(dāng)于輸入一對差模信號Ie1Ie2Ib1=-Ib2Ie1=-Ie2Uc1=-Uc2流過Ree上的交流總電流

4、：Ie=Ie1+Ie2=0Ree上交流壓降為0。因此，畫交流通路時，Ree可視為短路，即兩管的發(fā)射極直接接地。由Uc1=-Uc2可知RL兩端電位一端為正，一端為負(fù)，RL的中點(diǎn)應(yīng)是地電位，即每管對地的負(fù)載電阻為RL/2.2.對差模信號的放大作用分析RbRcUid1Uo2.對差模信號的放大作用分析T1RbRcUid2T2R'L=Rc//(RL/2)rid=2(Rb+rbe)Uidrod≈2Rc與單管增益相同雙端輸入—雙端輸出rid=2(Rb+rbe)rod≈2Rc雙端輸入—單端輸出是單管增益的一半rid=2(R

5、b+rbe)rod≈Rc2.對差模信號的放大作用分析C1為反向輸出端,C2為同向輸出端工作原理3.對共模信號的抑制作用分析Iec1Iec2Uic1=Uic2=UicIbc1=Ibc2Iec1=Iec2流過Ree上的電流：Iec=Iec1+Iec2=2Iec1Ree上的電壓：URee=Iec1?2Ree畫交流通路時，單管射極電阻應(yīng)為2Ree。RcT12ReeIec1Uoc1Uic1RbUocRcUic1T1Rb2ReeIec1Uoc1RcUic2T2Rb2ReeIec2Uoc2差放的特點(diǎn)：輸入無差別，輸出就不

6、動；輸入有差別，輸出就變動。3對共模信號的抑制作用分析共模抑制比CMRR—衡量差放的一個重要指標(biāo)?；螂p端輸出4.抑制零點(diǎn)漂移當(dāng)溫度變化或電源電壓波動時，都將使集電極電流產(chǎn)生變化，且變化趨勢是相同的，其效果相當(dāng)于在兩個輸入端加入了共模信號。差分放大電路對共模信號有很強(qiáng)的抑制作用，這就意味著差放對由溫度變化或電源電壓波動所引起的輸出漂移有很強(qiáng)的抑制作用。這就是研究共模輸入信號的意義。Iec1Iec25.幾種方式指標(biāo)比較輸出方式雙出單出雙出單出集成運(yùn)算放大器概述集成運(yùn)算放大器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)集成運(yùn)算放大器組成及各部分作用

7、集成運(yùn)算放大器主要參數(shù)理想集成運(yùn)算放大器及兩個工作區(qū)域?qū)⒂性雌骷?、無源器件電阻電容及電路連線等都集中在一塊半導(dǎo)體基片上，并封裝在一個外殼內(nèi)便形成一個完整的電路和系統(tǒng)。集成運(yùn)算放大器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)運(yùn)算放大器圖片運(yùn)算放大器圖片?集成元器件的特點(diǎn)1.電路結(jié)構(gòu)與元件參數(shù)具有對稱性電路中各元件在同一基片上，又是通過相同工藝過程制造的，容易制成特性相同的管子。通常同一塊基片上相鄰的元件具有同相偏差，它們的比值誤差較小，匹配性好，對稱性也好，因此集成電路中大量采用比值電路和對稱電路。2.三極管是集成化元器件中最容易制造的、最基

8、本的元件，二極管大多由三極管的發(fā)射結(jié)構(gòu)成,多作溫度補(bǔ)償元件或電位移動電路.3.用有源器件代替無源器件。電阻元件由半導(dǎo)體的體電阻構(gòu)成，阻值越大，占用面積越大，其范圍幾十?-20k?；高阻值的電阻多用三極管等有源器件組成的恒流源代替或外接。4.級間采用直接耦合方式電容元件一般由PN結(jié)的結(jié)電容或MOS管電容來制作，一般的容量小于200PF。不易制造大電容和電感元件，故集成電路中常采用直接耦合方式。?集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)