计算机硬件及网络集成电路运算放大器.pptx
2射极电阻耦合方式解决射极电阻耦合方式解决Q点配合点配合第二级射极加电阻，第二级射极加电阻，VC1=Vbe2+Ve2适当选适当选Re2保证前后级保证前后级Q正常，但正常，但Re2负反馈，负反馈，使使Av下降。下降。第1页/共107页二极管、稳压管二极管：二极管：VD=07V，进行，进行Q点配置，点配置，VC1=Vbe2+VD（多个二（多个二极管极管n）优点：优点：DzDz的直流电阻大，交流电阻小，放大倍数下降小。的直流电阻大，交流电阻小，放大倍数下降小。稳压管稳压管：VC1=Vbe2+VDz第2页/共107页3电位移动电路电位移动电路：解决后级电位逐级提高：解决后级电位逐级提高1）分压式射极耦合：分压式射极耦合：射极输出器，降低输出电位，阻抗射极输出器，降低输出电位，阻抗匹配，但匹配，但Ve比比VB低低07V，往往不满，往往不满足要求足要求现增加一电阻现增加一电阻Vi=Vo+Vbe1+VR1，改变，改变R1和和R2，改，改变变Vo。但。但R1、R2负反馈作用，负反馈作用，Vo。第3页/共107页2）稳压管耦合：稳压管耦合：Dz代替代替R1，Vi=Vo+Vbe1+VDZ，改变，改变VDZ即改变即改变VoDZ动态电阻小，使动态电阻小，使Av下降小。下降小。3）恒流源耦合恒流源耦合：直流电阻小，交流电阻大，直流电阻小，交流电阻大，与与Re1分压得分压得Vo第4页/共107页4）NPN和和PNP管组成电位移动电路管组成电位移动电路T2集电极电位低于基极电位，避免集电极电位低于基极电位，避免NPN管集电极电位逐级抬高管集电极电位逐级抬高第5页/共107页三、零点漂移：三、零点漂移：Vi=0，Vo01）特点：）特点：Vi=0，Vo0级数越多，零漂越严重（第一级零漂逐级放大）级数越多，零漂越严重（第一级零漂逐级放大）随机性，无规则。随机性，无规则。Vbe：10CVbe2mv：10C051%ICBO：硅管，：硅管，T升高升高80C，ICBO增加一倍。增加一倍。锗管，锗管，T升高升高120C，ICBO增加一倍。增加一倍。4）减小零漂的措施）减小零漂的措施利用非线性元件温度补偿利用非线性元件温度补偿差动放大差动放大3 3）指标：将）指标：将T升高升高10C，Vo按按Av折合到输入的等效输入漂移电压。折合到输入的等效输入漂移电压。Vi=Vo T/Av2）产生原因：温度漂移（Vbe，ICBO）第6页/共107页dIo/dVo=1/Rs，当，当Rs越大，输出电流的恒定性越好。越大，输出电流的恒定性越好。但但在在工工作作中中，通通常常不不用用静静态态Rs组组成成恒恒流流源源，因因为为要要得得到到1mA的的恒恒定定电电流流，Rs为为10M时，时，Vs必须大于必须大于10KV。通常用动态电阻（交流电阻）通常用动态电阻（交流电阻）BJT的静态电阻的静态电阻RCE=VCE/Ic小，交流电阻小，交流电阻rce很大。很大。四、恒流源电路：1）一个内阻大的电压源就是一个恒流源当RL变化，引起Vo变化时，Io也变化，第7页/共107页2）半导体三极管构成恒流源前面讨论射极偏置电路能稳定工作点，温度变化时，Ic稳定。现RC变化时，Ic恒定。如：RCIo（Ie）VEVBEIBIo大大提高。大大提高。计算可算出从计算可算出从R RC C看进去的等效交流电阻看进去的等效交流电阻第8页/共107页1 镜像电流源1=2ICEO1=ICEO2，T1，T2参数相同，参数相同，较大时，忽略较大时，忽略IB只要只要R一定，一定，IREF确定，确定，IC2也也就确定，将就确定，将IC2看作看作IREF的镜像。的镜像。6.1模拟集成电路中的直流偏置技术电流源技术电流源动态等效电阻而IREF受电源影响大，要求Vcc稳定，且T1对T2有温度补偿。I0=IC2=IREF=VccVBE（VEE）/R(VCC+VEE)/RIC1=IC2=IREF/（1+2/）当2时，IC1=IC2=IREF由于IC1=IC2IREF=IC1+2IB=IC1+2IC1/=IC1(1+2/)第9页/共107页T1不不够够大大时时，IB1与与IC1可可比比，IC2与与IREF有有差差，接接入入T3，利利用用T3放放大大，减减小小IB对对IREF分流。分流。不加Re3，IE3=IB1+IB2，适用于工作电流比较大的场合。而适用于工作电流比较大的场合。而当要求电流较小时该电路要求当要求电流较小时该电路要求R增大，增大，在集成电路中难以做到。在集成电路中难以做到。在在T3射极加射极加Re3，增大，增大IE3，使，使T3的的不致下降。不致下降。加上Re3，IE3=IB1+IB2+VBE1/Re3第10页/共107页VBE1VBE2=VBE=IE2Re2IC2IE2=VBE/Re2 VBE控制控制IC2当当R、Vcc，Re2确定时，确定时，IREF=（VccVBE1）/RVcc/R2微电流源微电流源在镜像电流源中的在镜像电流源中的T2发射极接入发射极接入Re2由于VBE2VBE1，T2的VBE2工作在输入特性弯曲部分，所以VBE变化时，IC2变化小，稳定性好。1）当VBE1、VBE2确定，IC2=VBE/Re2确定2）Vcc变化，IREF变化，VBE也变化。第11页/共107页例：例：P230图图614多路电流源多路电流源Ic=IREFIB0=IREFIEO/=IREFIB/改变Rei，得到不同电流IC2=IE2=IREFRe/Re2IC3=IE3=IREFRe/Re3IERe=IE1Re1=IE2Re2=有IC1=IE1=IREFRe/Re1当足够大时，IcIREF，各管的、VBE相同，第12页/共107页T1、T2镜像电流源作T3的负载，T1、T2电路输出阻抗高，整个电路动态电阻r0高，I0稳定。第13页/共107页第14页/共107页1.MOSFET镜像电流源电流源当VDDVT当T1、T2具有不同长宽比并设时如图3替代R第15页/共107页2.MOSFET多路电流源第16页/共107页第17页/共107页4 4电流源作有源负载电流源作有源负载电流源直流电阻小，交流电阻大，T1放大管，T2、T3参数相同IC2=IC1=IC3（IREF）Vcc/R由于交流电阻大，在共射电路中作负载时，可提高电压增益第18页/共107页62差分式放大电路62.1差分式放大电路的一般结构1.用三端器件组成的差分式放大电路T1、T2为特性相同的三端器件BJT、FET。I1、I2输入为vi1,vi2.电路形式：两个输入端，两个输出端功能：放大两个输入信号之差。第19页/共107页2.2.差模信号和共模信号的概念差模信号：V Vidid=（V Vi1i1V Vi i2 2）差模信号为两信号之差 通常为大小相等，极性相反的信号。V Vo=Ao=AVDVD（V Vi1i1V Vi i2 2）A AVDVD：差模电压增益例：例：Vi1=+50VVi2=50V共模信号：共模信号为两信号算术平均值 Vic=（Vi1+Vi2）/2通常为两个大小相等，极性相同的信号当有差模、共模信号共同作用时，Vi1=Vic+Vid/2Vi2=VicVid/2 两种输入时，差模信号相同，而共模信号却不相同。Vi1=1050V，Vi2=950VVid=100V，Vic=0Vid=100V,Vic=1000VAvc=Voc/Vic共模电压增益AVD=Vod/Vid 差模电压增益对输出 Vod=（V01V02）VOC=（VO1+VO2）/2Vo=AVDVid+AvcVic第20页/共107页复习第21页/共107页第22页/共107页Ri=Rg3+（Rg1/Rg2）/rgSRg3+（Rg1+Rg2）Rg3RO=Rd/rdRdAv=Vo/Vi=gm（Rd/rd）gmRd第23页/共107页特点：1）T1、T2完全相同，电路参数对称，1=2RC1=RC2622射极耦合差分式放大电路1.基本电路由于负电源的引入，保证了be正偏，基极偏置电阻去掉。2）Io恒流源，其ro很大（理想为无穷大）两个输入端，两个输出端。第24页/共107页IC1=IC2=Io/2，VCE1=VCE2=VccIcRc+07Vo=VC1VC2=0原理：静态时，输入信号为零，即将输入端b1和b2对地短接。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ICQ1和ICQ2的变化规律始终相同，结果使两管的集电极电位VCQ1、VCQ2始终相等，从而使VO=VC1VC20，因此消除了零点漂移。RL若两输出端接有负载，则负载中点是交流地电位。若两输出端接有负载，则负载中点是交流地电位。2）抑制零漂的原理：2工作原理：1）静态分析：vi1=vi2=0VBE1=VBE2=07V第25页/共107页 这这一一过过程程类类似似于于分分压压式式射射极极偏偏置置电电路路的的温温度度稳稳定定过过程程。所所以以，即即使使电电路路处处于于单单端输出方式时，仍有较强的抑制零漂能力。端输出方式时，仍有较强的抑制零漂能力。差分式放大电路对共模信号有很强抑制作用差分式放大电路对共模信号有很强抑制作用2）抑制零漂的原理：第26页/共107页3）动态分析：两种输入、两种输出组合共四种方式差动放大差动放大A、双端输入，双端输出：、双端输入，双端输出：ic1增加，ic2减小，Io不变ve=0，交流通路如图vi1=vi2=vid/2，第27页/共107页T1：vi=+vid/2 Icvce=IC1RC1当考虑基极电阻当考虑基极电阻Rb时，时，Avd=RC/（Rb+rbe）T2：vi=vid/2Ic vce=IC1RC1 vo=vo1vo2=vc1vc2=2 IC1RC vid=vi（vi）=2 vi=2 IB1rbeAvd=vo/vid=vo/vid=（vO1vO2）/（vi1vi2）=2 ICRC/2(vid/2)=vO1/vi1=RC/rbeRi=2rbeRo=2Rc结论：双入双出差放增益为单级放大时的增益。当输出接有当输出接有RL时，时，Avd=RL/（Rb+rbe）RL=Rc/（RL/2）第28页/共107页如果电路如下图所示，则ReRe第29页/共107页Avd1=Avd/2=RC/2rbe结论：双入单出差放增益为单管时的一半。（不带负载时）结论：双入单出差放增益为单管时的一半。（不带负载时）Rid=2rbe，Ro=Rc注意：vC1输出电压为负，vC2输出电压为正。Avd2=-Avd/2=RC/2rbeB、双端输入、单端输出（输出取自一端）Avd1=Avd/2=RL/2rbeAvd1=-Avd/2=RL/2rbe考虑RL第30页/共107页单端输出：Avd=RC/2rbe双端输出：Avd=RC/rbe由于恒流源由于恒流源rore，（发射结电阻），（发射结电阻）ro相相当于开路，当于开路，vid均分在两管输入回路，同双均分在两管输入回路，同双端输入近似一致，因此计算方法也一致端输入近似一致，因此计算方法也一致C、单端输入的差模电压增益当要求从一端输入信号时，vi1=vid vi2=0 或vi2=vid vi1=0当考虑Rs时，rbe均变为Rs+rbe第31页/共107页共模电压增益A、双端输出的共模电压增益vi1=vi2=vicve=iero=（ie1+ie2）ro=2 ie1ro结论：双端输出时，差放对共模信号输出为零。抑制共模信号能力强Avc=voc/vic=（voc1voc2）/vic0（两管对称，ie1、ie2同时增大或减小）对每管而言，相当于发射极接了2 ro第32页/共107页Ric=rbe+（1+）2 ro/2Ro=2RCB、单端输出、单端输出Avc1=voc1 /vic=voc2/vic RC/rbe+（1+）2 ro当当1Avc=RC/2 roroAvc抑制共模信号能力增强抑制共模信号能力增强Ric=rbe+（1+）2 ro/2Ro=RcC、单端输入：、单端输入：同双端输入。即：即：双端输出：Avc=0单端输出：Avc=RC/2 ro共模抑制比共模抑制比KCMR定义：差模电压增益定义：差模电压增益Avd与共模电压增益与共模电压增益Avc之比的绝对值之比的绝对值.KCMR=Avd/Avc KCMR=20lg Avd/Avc（db）第33页/共107页小结：小结：1）欲使）欲使KCMR应使应使Avd，Avc2）双端输出时，）双端输出时，Avc0，KCMR3）单端输出时，）单端输出时，roAvcKCMR4）根据）根据vo=Avdvid+Avcvic有有上上式式说说明明：KCMR须须大大于于vic/vid，才才能能保保证证输输出出信信号号中中有有效效信信号号大大于于漂漂移移信号信号如：如：KCMR=1000，vic=1mv vid=1V，vo中第二项等于第一项中第二项等于第一项KCMR=10000，vo中第二项等于第一项的中第二项等于第一项的1/10频率响应：可用单边共射极电路分析，密勒效应、高频响应同共射电路。由于极间采用直接耦合，无耦合电容，低频响应好。第34页/共107页例=200，rbb=200,I0=1mA,RC1=RC2=RC=10K,VCC=10V,VEE=10V.求：1）Q。2）Avd Rid RO3）r0=83k时，Avd1，Avc1和KCMR14）I0不变，vid=0vic=-5v或5v时的VCE第35页/共107页T1、T2进入饱和区第36页/共107页例：电路如图，三极管VBE=0.6V，=150，求（1）vi=0时，IC1，VC1（2）Avd(双）,Avc(双）,KCMR,Rid,Ric（3）若RL接T2集电极，求Avd2(单）,Avc2(单）。第37页/共107页交流通路微变等效电路差动交流通路微变等效电路共模第38页/共107页第39页/共107页第40页/共107页第41页/共107页第42页/共107页Re第43页/共107页第44页/共107页第45页/共107页第46页/共107页单端输出电压增益接近双端输出电压增益第47页/共107页共模输入电阻Ric=rbe+(1+)2ro5/2共模增益小，忽略输出电阻R0=rce2/rce4差模输入电阻Rid=2rbe2ro52ro5第48页/共107页源极耦合差分式放大电路1.CMOS差分式放大电路T1、T2差分对管，T3、T4有源负载（代替Rd），T7、T8镜像电流源，提供T1，T2的Io，T5、T6、T7偏置电路，决定IREF。IREF=IS5=ID6=ID7=I0当vi1=vi2=0，VDS3=VDS4，ID1=ID2=I0/2，vo=V0d1V0d2=0(1)工作原理第49页/共107页vo=v0d1v0d2=gm（rd1/rd3）（vid/2）gm（rd2/rd4）（vid/2）=gm（rd1/rd3）（vid/2）（vid/2）=gm（rd1/rd3）vidiD1v0d1vds3iD2v0d2vds4当vi1=vi2=vid/2，（2）电压增益A、双端输入，双端输出：Avd=vo/vid=gm（rd1/rd3）=gm（rd2/rd4）第50页/共107页B、双端输入，单端（T2）输出：单端输出电压增益接近双端输出电压增益第51页/共107页2.JFET差分式放大电路T1，T2差分对管，T3电流源提供T1，T2的偏置电流ID1=ID2=Io/2，动态电阻r0=1/(IDSS)很大，抑制共模信号双端输出：Avd=(v01v02)/vid=gmRd单端输出当vi1=vi2=vid/2，共模双端输出：Avc=gmRd/（1+2gmr0）输入电阻可达1012，偏置电流100PA数量级MOSFET可达1015，偏置电流10PA数量级第52页/共107页63差分式放大电路的传输特性差分式放大电路的传输特性放大电路输出差模信号随输入差模信号变化的曲线放大电路输出差模信号随输入差模信号变化的曲线ic=f（vid）可用可用BJT的的VBE与与iE的基本关系的基本关系得出得出在两管射极串联Re，电流负反馈，特性曲线斜率减小，gm，线性区扩大。4 vid 4VT，T1趋于饱和，T2趋于截止，或T2趋于饱和，T1趋于截止，vo1和vo2向相反方向变化。3.vid在VT4VT，非线性区.2vid在0VT，线性区，Q点斜率是BJT互导gm最大值。1vi1vi2=vid=0，V01=V02=VCC（Io/2）RC（Q点）第53页/共107页限幅特性第54页/共107页差分放大电路的小结差动放大器共有四种输入输出方式:1.双端输入、双端输出（双入双出）2.双端输入、单端输出（双入单出）3.单端输入、双端输出（单入双出）4.单端输入、单端输出（单入单出）主要讨论的问题有：差模电压放大倍数、共模电压放大倍数差模、共模输入电阻差模、共模输出电阻第55页/共107页静态第56页/共107页2.双端输入双端输出(1)差模电压放大倍数（2）共模电压放大倍数（3）差模输入电阻（4）输出电阻第57页/共107页3.双端输入单端输出这种方式适用于将差分信号转换为单端输出的信号。(1)差模电压放大倍数（2）差模输入电阻（3）输出电阻第58页/共107页（4）共模电压放大倍数共模等效电路：第59页/共107页4.单端输入双端输出单端输入等效双端输入:因为右侧的Rb+rbe归算到发射极回路的值(Rs+rbe)/(1+)ro，故ro对Ie分流极小，可忽略，于是有vi1=vi2=vi/2计算同双端输入双端输出：第60页/共107页5.单端输入单端输出注意放大倍数的正负号：设从T1的基极输入信号，如果从C1输出，为负号；从C2输出为正号。计算同双入单出：第61页/共107页(1)(1)差模电压放大倍数差模电压放大倍数与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关：差动放大器动态参数计算总结差动放大器动态参数计算总结双端输出时：单端输出时：(2)(2)共模电压放大倍数共模电压放大倍数与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关：双端输出时：单端输出时：第62页/共107页(3)(3)差模输入电阻差模输入电阻不论是单端输入还是双端输入，差模输入电阻Rid是基本放大电路的两倍。(4)(4)输出电阻输出电阻(5)共模输入电阻：单端输出时，双端输出时，（6）共模输出电阻：单端输出时，双端输出时，第63页/共107页6 64 4 集成电路运算放大器集成电路运算放大器1结构：4)偏置电路：为各级提供合适的工作电流3）输出级：足够的输出电压和功率，输出阻抗低。2）电压放大级：电压增益高1）差分输入：零漂小，输入阻抗高第64页/共107页641CMOSMC14573集成电路运放T5、T6、RREF输入偏置Ce内部补偿电容，保证系统稳定。T7共源放大，T8提供T7偏置电流并作T7有源负载T3、T4有源负载T1、T2差分输入级第65页/共107页 VT=0.5V，RREF=225K时解得第66页/共107页第67页/共107页第68页/共107页第69页/共107页642BJTLM741集成运算放大器横向横向PNP管：管：Ie，=Ie+ID加上隔离层，寄生二极管加上隔离层，寄生二极管.横向：横向：PNPPNP结构横向排列，载流子横向运动，同时形成寄结构横向排列，载流子横向运动，同时形成寄 生生PNPPNP三极管三极管.1）纵向：纵向：PNPPNP结构纵向排列，载流子纵向运动结构纵向排列，载流子纵向运动多集电极三极管多集电极三极管第70页/共107页2）横向横向PNP特点：发射结和集电结耐压一样，特点：发射结和集电结耐压一样，8090V很小（很小（15）基区厚，）基区厚，IB大，结电容大，高频特性差。大，结电容大，高频特性差。1偏置电路：VccT12R5T11VEET10、T11微电流源，T8、T9横向PNP镜像电流源，IE8=IE9，IC10为基准741电路组成：电路组成：24个个BJT，10个电阻，个电阻，1个电容。个电容。第71页/共107页R4+3同相2反相第72页/共107页第73页/共107页输入偏置构成反馈环减少零漂：输入偏置构成反馈环减少零漂：T（IC3+IC4）IE8IE9Ib3+Ib4（IC3+IC4）R4确定下，有IC10=（VBE11VBE10）/R4供T3，T4IC1=IC2=（1+2/）IC8/2 IC1=（IC8+2IB8）/2=（IC8+2IC8/）/2IC1IC3=IC4IC5=IC61偏置电路：VccT12R5T11VEET10、T11微电流源，T8、T9横向PNP镜像电流源，IE8=IE9，IC10为基准第74页/共107页T12、T13双端输出镜像电流源T13A：IC13A=(1/4)IC12供输出偏置，供输出偏置，T14、T20甲乙类甲乙类T13B：IC17=IC13B=(3/4)IC12，中间级有源负载中间级有源负载第75页/共107页2输入级输入级T1、T3，T2、T4共集共基复合差分。共集共基复合差分。T1、T2共集，提高共集，提高Ri差分输出电流为两边输出电流变化量的总和，使单端输出的电压增益提高到近似等于双端输出。i01=iC4iC6=（IC4ic4）（IC6ic6）=2 iciC6=iC5=iC3=IC3+ic3iC4=IC4ic4vi0且同相（+），反相（）时vi=0，IC3=IC5=IC4=IC6 iO1=0T3、T4共基，T5、T6、T7带缓冲级的镜像电流源作有源负载提高电压增益和共模抑制比。并有IC3=IC5=IC6Rp：调零调零第76页/共107页3中间级：T16、T17复合管共射，T13B有源负载，交流电阻大，电压增益高，输入电阻小。第77页/共107页4输出级：T14、T20互补对称，互补对称，T18的的VCE给给T14、T20提供起始偏压提供起始偏压T19（接成二极管）负反馈，使（接成二极管）负反馈，使VCE18恒定恒定T24B构成二极管，当构成二极管，当T16、T17过载，导通，分流过载，导通，分流T16基极电流基极电流负向电流过大，负向电流过大，T21截止变导通，截止变导通，T22、T23导通，降低导通，降低T16、T17基极电压，使基极电压，使VC17，VE24，T20截止截止正向电流过大，正向电流过大，T15截止变导通，截止变导通，VCE15T14电流电流T24推动，共集，利用输入阻抗高，减小对推动，共集，利用输入阻抗高，减小对中间级的影响中间级的影响 T15、T13A电流源提供电流电流源提供电流T T2121过流保护过流保护第78页/共107页1输入失调电压输入失调电压VIO：反映电路对称程度及电位配合。：反映电路对称程度及电位配合。Vi=0时，输出电压时，输出电压Vo折合到输入端的电压的负值折合到输入端的电压的负值定义为：室温定义为：室温25oC，标准电源电压下，输入为零时，为使输出电压为零在输入，标准电源电压下，输入为零时，为使输出电压为零在输入端的补偿电压。端的补偿电压。VIO=（Vo VI=0）/Avo2输入偏置电流输入偏置电流IIB定定义义：静静态态时时，两两个个基基极极偏偏置置电电流流平平均均值值，IIB=（IIBN+IIBP）/2偏置电流小，信号源内阻变偏置电流小，信号源内阻变化化Vo变化。变化。一般一般10nA1A65实际集成运放的主要参数和对应用电路的影响实际集成运放的主要参数第79页/共107页9.开环带宽BW（fH）：开环增益下降到3db时对应的fH，约7Hz3输入失调电流IIO：反映输入级差分对管的不对称定义：Vi=0，二个基极偏置电流之差。IIO=（IBPIBN）。值越小越好。1nA0.1A4温度漂移1）输入失调电压温漂：VIO/T。VIO的温度系数不能用外接调零补偿。一般（1020）V2）输入失调电流温漂：IIO/T一般几个PA/OC5.最大差模输入电压：Vidmax：输入端所能承受的最大电压值6最大共模输入电压：Vicmax：运放能承受的最大共模输入电压，如超过，KCMR7最大输出电流Iomax：输出端最大正向或反向峰值电流。通常给出输出端短路电流。8开环差模电压增益Avo：工作在线性区，在规定负载下，无负反馈直流差模电压增益。f，Avo第80页/共107页11转换速率：闭环状态下，输入大信号时，输出电压对时间的最大变化速率。一般1V/S以下大信号：运放将工作到非线性区，造成瞬时饱和或截止。大信号频带小信号频带，输出不能及时跟随输入，造成如此是由于补偿电容、极间电容和杂散电容，及充电电流有关。通常要求通常要求SR大于信号变化斜率的绝对值大于信号变化斜率的绝对值在理想运放中，在理想运放中，Avo，rid，BW，SR，KCMR视为无穷大，视为无穷大，rO，VIO，IIO，IIB，VIO/T，IIO/T视为零。视为零。10单位增益带宽：BWG（fT）：Avo=1时的频率，也即0db时fT741的Avo=2105时，fT=AvofH=14MHz第81页/共107页第82页/共107页一些专用运放一些专用运放1高输入阻抗：高输入阻抗：BJT、FET结合构成差分输入级，如：结合构成差分输入级，如：LF3562高精度、低温漂：用于微信号检测如：高精度、低温漂：用于微信号检测如：AD508，OP273高速：用于快速高速：用于快速A/D，D/A等，等，A715，LH0032，AD9618等等4底功耗：底功耗：ICL7600（Pc=10W），），PC253（0。6mW）5高压型：高压型：300V左右，左右，D41，LM143，HA2645。第83页/共107页集成运放应用中的实际问题集成运放应用中的实际问题前面算法基础：Avo，ri趋于无穷大，r00.而实际：VI0、II0、IIB、VI0/T、II0/T存在产生误差，KCMR为有限值时亦产生误差.共模输入共模输入 差模输入差模输入 1.KCMR为有限值：第84页/共107页由由此此看看出出当当AVD和和KCMR，而当而当AVD或或KCMR越小，误差越大。越小，误差越大。第85页/共107页2输入失调电压电流VI0、II0，输入偏置电流IIB不为零时Vi=0时时R2=R1/RfRi(IIBIIO/2)R2第86页/共107页IIB输入偏置电流输入偏置电流II0输入失调电流输入失调电流.II0=|IBPIBN|IIB=（IBNIBP）/2.电流源等效为电压源电流源等效为电压源 VP=(IIBIIO/2)R2第87页/共107页VP=(IIBIIO/2)R2当当AVD，VPVN.上述两式相等并合并，上述两式相等并合并，V0的表达式为的表达式为表示了表示了VI0、IIB、II0产生的误差。产生的误差。当当时时.上式中上式中IIB项项为为0当当和和R2越大，越大，VI0和和II0引起的输出误差电压越大。引起的输出误差电压越大。第88页/共107页特例，当特例，当Rf用用1/SC代替，也即作积分运算时代替，也即作积分运算时.随时间t，V0，且R1C越小，V0越大.克服方法：在输入加调零电路，或加电流补偿，抵消VI0和II0.第89页/共107页3产生误差电压且人工无法消除，尤在积分电路中，最终使放大器进入饱和，无法正常运算，因而应选用小的运放，或在积分电路中使RC大一些。例题：R1=10K，Rf=100K,R2=R1Rf.VI0=2mV,IIB=80nA,II0=20nA，求输入端等效误差电压VIr.补偿电压VR3=？II0=IBPIBN.IIB=(IBN+IBP)/2.两式相加平衡第90页/共107页VI0与与Vp同极性同极性第91页/共107页在R3上加2.18mv电压消除VI0、II0、IIB的影响，R3VBEiEE=VY/R.当Vy变化引起iEE变化时，gm变化，变跨导由来.将带入VO1，第96页/共107页实际此此时时，Vy只只能能为为正正，否否则则T3，T4不不工工作作，Vx可可正正负负，V0两两象限。象限。四象限：四象限：Vx、Vy可正负，可正负，AD634，AD534L等。等。第97页/共107页模拟乘法器的应用1.运算电路乘方运算电路利用四象限乘法器实现平方运算任意次幂第98页/共107页2除法运算：图电路中.vx2只能为正，运放工作在负反馈。是两象限。vx1可正可负第99页/共107页2开平方电路图必须为负值，若.需经一反相器A2加到运放A1输入端第100页/共107页第101页/共107页如除法电路的输入有几个。第102页/共107页假如、均为正，的极性？为正，为正，只有为负才为负反馈。只能为负。.第103页/共107页2.压控放大器（VCA）VC控制电压，VS信号电压若VC可变，可控增益放大器第104页/共107页3调制、解调1）调制频谱两个边频C+SCS而音频S不是单一频率，而是一个频带.则v0的下边频CS和上边频C+S为上、下边带.以C为中心频率的频带.v01加带通滤波器去除C+S上边带信号.第105页/共107页2）解调：从调幅波中提取调制信号的过程.将下边带v1=和载波信号加在乘法器两输入端则输出经低通.滤掉（2CS）信号，v0=第106页/共107页感谢您的观看。第107页/共107页
