集成运算放大器电路原理.pptx

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1、2.镜像电流源小时,误差大第1页/共51页增加射随器(V5),以减小误差的多路镜像电流源第2页/共51页多集电极晶体管镜像电流源第3页/共51页3.比例电流源第4页/共51页4.微电流电流源第5页/共51页5.威尔逊电流源负反馈型电流源所以第6页/共51页反馈型电流源：串接电流源第7页/共51页6.有源负载共射极放大器有源负载有源负载倒相第8页/共51页6.3 差动放大器6.3.1 直接耦合放大器的”零点漂移”积累现象第9页/共51页6.3.2 差动放大器的工作原理及性能分析一.直流工作点分析结构特点:结构高度对称,有两个输入端,两个输出端,令:第10页/共51页定义：差模输入信号共模输入信号

2、第11页/共51页二.差模放大特性1.差模放大倍数注意信号的相位关系单端输出放大倍数双端输出放大倍数第12页/共51页2.差模输入电阻3.差模输出电阻双端输出-单端输出-第13页/共51页三.共模抑制特牲1.共模电压放大倍数双端输出单端输出2.共模输入电阻3.共模输出电阻双端输出-单端输出-第14页/共51页4.共模抑制比双端输出单端输出第15页/共51页6.3.3 具有恒流源的差动放大电路1.工作点 2.差模放大倍数3.共模抑制比 4.差模输入电阻5.输出电阻第16页/共51页 6.3.4 差动放大器的传输特性目的：目的：研究差动放大器的线性动态范围和大信号的非线性特性研究差动放大器的线性动

3、态范围和大信号的非线性特性熟悉差模输入信号与电流分配的关系熟悉差模输入信号与电流分配的关系了解差动放大器传输特性的应用了解差动放大器传输特性的应用第17页/共51页 简化的差动放大器第18页/共51页公式推导：第19页/共51页可见，差动放大器线性动态范围很小 超过 ,电路进入限幅状态，产生严重的非线性失真。iC1,iC2IiC2iC1iC1iC26UT4UT2UT0 2UT4UT6UTuidQI2传输特性第20页/共51页第21页/共51页第22页/共51页第23页/共51页iC1,iC2IiC2iC1iC1iC26UT4UT2UT0 2UT4UT6UTuidQI2可见，增益可见，增益AU正

4、比于恒流源电流正比于恒流源电流I。那。那么，改变么，改变I就可以控制增益。就可以控制增益。如果使如果使I受到另外一个信号受到另外一个信号ub的控制，的控制，那么就可以实现信号的相乘。那么就可以实现信号的相乘。即，即，第24页/共51页扩大线性动态范围的方法扩大线性动态范围的方法加射极负反馈电阻加射极负反馈电阻第25页/共51页第26页/共51页第27页/共51页第28页/共51页第29页/共51页2.增益的自动控制增益的自动控制应用应用：1.小小信号的线性放大信号的线性放大 应用应用：利用差分放大器的传输特性可以实现利用差分放大器的传输特性可以实现第30页/共51页3.信号的相乘运算信号的相乘

5、运算第31页/共51页5.信号的变换将三角波变成正弦波、方波4.信号的整形将不规则的输入波形整形为矩形波6.电压比较器电压比较器第32页/共51页7.高速电流开关一一ECL逻辑电路只要 I 不太大，就可保证晶体管在电流最大时不饱和，所以开关速度很快。第33页/共51页6.4 集成运算放大器的输出级电路NPN与PNP管组成互补对称跟随器,输出电阻小,带负载能力强.NPNPNP发射结零偏置,存在交越失真.第34页/共51页为了克服交越失真,要加偏置电路MNM点与N点直流电压差1.4伏,交流电压可视为相等.A.B两点交流电位也可枧为相同第35页/共51页6.5 集成运放芯片电路举例-F007(LM7

6、41)第36页/共51页第37页/共51页6.6 MOS集成运算放大器一.MOS电流源第38页/共51页二.CMOS共源放大器第39页/共51页三.CMOS差动放大器第40页/共51页四.CMOS运放举例第41页/共51页第42页/共51页三.CMOS差动放大器第43页/共51页6.7 集成运算放大器的主要性能指标 一、输入失调电压UIO和输入失调电流IIO 输入失调主要反映运放输入级差动电路的对称性。欲使静态时输出端为零电位，运放两输入端之间必须外加的直流补偿电压，称为输入失调电压，用UIO表示；必须外加的直流补偿电流，称为输入失调电流，用IIO表示。第44页/共51页 二、失调的温漂 在规

7、定的工作温度范围内，UIO随温度的平均变化率称为输入失调电压温漂，以dUIO/dT表示。在规定的工作温度范围内，IIO随温度的平均变化率称为输入失调电流温漂，以d IIO/dT表示。三、输入偏置电流IIB 静态时，输入级两差放管基极电流IB1,IB2的平均值，即第45页/共51页四、开环差模电压放大倍数Aud 无反馈情况下，运放输出电压与输入差模电压之比；五、共模抑制比KCMR 输入差模电压放大倍数与共模放大倍数之比的绝对值；六、差模输入电阻Rid 运放两个差动输入端之间的等效动态电阻；七、共模输入电阻Ric 运放两个输入端对地之间的等效动态电阻；第46页/共51页八、输出电阻Ro 从运放输出

8、端和地之间看进去的动态电阻；九、输入电压范围 Udm 当加在运放两个输入端之间的电压差超过某一数值时，输入级的某一侧晶体管将出现发射结反向击穿而不能工作，则输入端之间能承受的最大电压差，称为最大差模输入电压。当运放输入端所加共模电压超过某一数值时，使放大器不能正常工作，此最大电压值称为最大共模输入电压，Ucm十、带宽 运放开环电压增益下降到直流增益的0.707倍（3dB）时所对应的频带宽度，称为运放的3dB带宽，BW表示；运放开环电压增益下降到1时的频带宽度：单位增益带宽BWG第47页/共51页十一、转换速率(压摆率)SR 反映运放对高速变化的输入信号的响应情况。运放在额定输出电压下，输出电压的最大变化率，即十二、静态功耗Pc 当输入信号为零时，运放消耗的总功率，静态功率十三、电源电压抑制比PSRR 电源电压的改变将引起失调电压的变化，则失调电压的变化量与电源电压变化量之比，即第48页/共51页RBrberCERE+UO单管电流源电路等效内阻的推导第49页/共51页第六章作业：6-1，6-3，6-4，6-5，6-7，6-13第50页/共51页感谢您的观看！第51页/共51页