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《模電課件第5章集成運(yùn)放基礎(chǔ)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、本章基本教學(xué)要求掌握直接耦合多級放大電路的工作原理;差動放大電路的工作原理,輸入輸出方式,差模增益,差模輸入輸出電阻;理想運(yùn)放的特點(diǎn)。正確理解直接耦合多級放大電路的零點(diǎn)漂移;差動放大電路的共模抑制;運(yùn)算放大電路的組成及特點(diǎn)。一般了解阻容耦合、變壓器耦合方式;典型運(yùn)算放大電路工作原理。本章重點(diǎn)內(nèi)容多級放大電路的組成、耦合方式及多級放大電路的計算直接耦合放大電路的零點(diǎn)漂移概念典型差動放大電路的工作原理及計算集成運(yùn)算放大電路的特點(diǎn)、電路組成及主要參數(shù)5.1集成電路運(yùn)算放大器中的電流源恒流源是一個輸出電流恒定的電源電路,與恒壓源相對應(yīng)。(2)用恒流源做有源負(fù)載,可
2、獲得增益高、動態(tài)范圍大的特性。(1)恒流源電路常用于模擬集成放大器中以穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn),這對直接耦合放大器是十分重要的。(3)用恒流源給電容充電,以獲得線性電壓輸出。(4)在模擬集成電路中,常用的恒流源電路有:鏡象恒流源、精密恒流源、微電流源、多路恒流源等。5.1.1.鏡象電流源三極管T1、T2匹配,則,BE2BE1BE21VVV====bbb圖5.1鏡象恒流源鏡象恒流源電路如圖5.1所示,它的特點(diǎn)是工作三極管的集電極電流IC2是恒流源電路的鏡象(電流相等)。代表符號動態(tài)電阻一般ro在幾百千歐以上動態(tài)輸出電阻ro遠(yuǎn)比微電流源的動態(tài)輸出電阻為高威爾遜電流源電路
3、(高輸出阻抗電流源)由于有T3存在,IB3將比鏡象恒流源中的2IB小1倍。因此IC3和IREF更加接近。精密鏡象恒流源電路精密鏡象恒流源和普通鏡象恒流源相比,其精度提高了?倍。電路如圖5.4所示。由于有T3存在,IB3將比鏡象恒流源中的2IB小β3倍。因此IC2和IREF更加接近。5.1.2微電流源為了得到一個比基準(zhǔn)電流小許多倍的微電流源,在鏡象恒流源電路的基礎(chǔ)上接入Re電阻。適用微功耗的集成電路中。由圖可得:圖5.2微電流源5.1.3比例恒流源電路在鏡象恒流源電路的基礎(chǔ)上,增加兩個發(fā)射極電阻,使兩個發(fā)射極電阻中的電流成一定的比例關(guān)系,即可構(gòu)成比例恒流源。
4、其電路如圖5.3所示。圖5.3比例恒流源5.1.4多路恒流源電路通過一個基準(zhǔn)恒流源穩(wěn)定多個三極管的工作點(diǎn)電流,即可構(gòu)成多路恒流源,電路見圖5.5。圖中一個基準(zhǔn)電流IREF可獲得多個恒定電流IC2、IC3、IC4??。T1、R1和T4支路產(chǎn)生基準(zhǔn)電流IREFT1和T2、T4和T5構(gòu)成鏡像電流源(PNP)T1和T3,T4和T5構(gòu)成了微電流源(NPN)(組合電流源)5.1.5FET電流源1.MOSFET鏡像電流源當(dāng)器件具有不同的寬長比時(?=0)ro=rds2MOSFET基本鏡像電路流5.1.5FET電流源1.MOSFET鏡像電流源用T3代替R,T1~T3特性相
5、同,且工作在放大區(qū),當(dāng)?=0時,輸出電流為常用的鏡像電流源5.1.5FET電流源2.MOSFET多路電流源5.1.5FET電流源3.JFET電流源(a)電路(b)輸出特性5.2.1概述5.2.2差分式放大電路的靜態(tài)分析5.2.3差分式放大電路的動態(tài)分析5.2差分式放大電路5.2.1概述一、差分式放大電路的組成二、差分式放大電路的輸入和輸出方式三、差模信號和共模信號一、差分式放大電路的組成差分式放大電路是由對稱的兩個基本放大電路,通過射極公共電阻耦合構(gòu)成的如圖所示。對稱的含義是兩個三極管的特性一致,電路參數(shù)對應(yīng)相等。即:?1=?2=?VBE1=VBE2=VB
6、Erbe1=rbe2=rbeICBO1=ICBO2=ICBO二、差分式放大電路的輸入和輸出方式差分式放大電路一般有兩個輸入端:同相輸入端反相輸入端差分式放大電路可以有兩個輸出端,一個是集電極C1,另一個是集電極C2。從C1和C2輸出稱為雙端輸出,僅從集電極C1或C2對地輸出稱為單端輸出。根據(jù)規(guī)定的正方向,在一個輸入端加上一定極性的信號,如果所得到的輸出信號極性與其相同,則該輸入端稱為同相輸入端。反之稱為反相輸入端。信號的輸入方式:若信號同時加到同相輸入端和反相輸入端,稱為雙端輸入;若信號僅從一個輸入端對地加入,稱為單端輸入。圖5.7共模信號和差模信號示意圖
7、三、差模信號和共模信號差動放大電路僅對差模信號具有放大能力,對共模信號不予放大。溫度、干擾等對三極管電流的影響相當(dāng)于加入了共模信號。差動放大電路是模擬集成運(yùn)算放大器輸入級所采用的電路形式。差模信號共模信號是指在兩個輸入端加上幅度相等,極性相反的信號。是指在兩個輸入端加上幅度相等,極性相同的信號。四、電路抑制零點(diǎn)漂移的原理在差動放大電路中,無論是溫度變化,還是電源電壓波動都會引起兩管集電極電流以及相應(yīng)的集電極電壓相同的變化,其效果相當(dāng)于在兩個輸入端加了共模信號,由于電路的對稱性,在理想情況下可使輸出電壓不變,從而抑制零點(diǎn)漂移。圖5.5雙電源差動放大電路(長尾
8、式)5.2.2差分式放大電路的靜態(tài)分析分析方法與基本放大電路基本相