电工电子技术 教学课件 ppt 作者 王桂琴 第11章 集成运算放大电路及其应用
94页1、第十一章 集成运算放大器及其应用,第一节 直接耦合放大器 第二节 差动放大电路 第三节 集成放大器简介 第四节 集成运放在信号运算电路中的应用 第五节 放大电路中的负反馈 第六节 集成运放在信号处理方面的应用 第七节 集成运放在信号产生方面的应用,习 题,目录,第一节 直接耦合放大器,返 回,直接耦合放大器,级与级之间不经电抗元件而直接连接的方式,称为直接耦合。,UCC,返回,RB1,R,RC1,RC2,UCC,RB2,VT1,VT2,零点漂移 当输入信号为零时,输出端电压偏离原来的起始电压缓慢地无规则的上下漂动,这种现象叫零点漂移。 产生原因 温度变化、电源电压的波动、电路元件参数的变化等等。 第一级产生的零漂对放大电路影响最大。,各级工作点相互影响 适于放大直流或变化缓慢的信号 电压放大倍数为各级放大倍数之积 零点漂移,返回,第二节 差动放大电路,基本差动放大电路 典型差动放大电路 具有恒流源的差动放大电路 差动放大电路的输入输出方式,返 回,一、基本差动放大电路,电路由两个特性完全相同的基本放大电路组成。,1. 抑制零点漂移的原理,静态时,ui1=ui2=0,由于电路对称,RC,
2、RC,RB1,RB1,ui1,ui2,RB2,RB2,ui,UCC,uo,VT1 VT2,返回,温度上升,引起两边电流变化,由于电路对称,零漂被抑制。,2. 动态工作原理,差模信号 极性相反,幅值相同的信号。 u i1=u i2 共模信号 极性相同,幅值相同的信号。 u i1= u i2,返回,差模输入(信号),共模输入(干扰信号),差动放大电路对差模信号有放大作用,对共模信号有抑制作用。,返回,共模、差模同时输入,若电路完全对称,AC0,只有差模信号输出,若电路不完全对称,AC0,既有差模信号又有共模信号输出。,返回,二、典型差动放大电路,加入射极公共电阻RE(共模反馈电阻)可以克服电路不完全对称引起的零漂 。,负电源EE的作用是补偿RE上的电压降,从而保证两管有合适的静态工作点。,RC,RC,RB1,RB1,RP,RE,EE,UCC,ui1,ui2,ui,uo,VT1 VT2,返回,T,IC1,IC2,IE,UE,UBE1,UBE2,IB1,IB2,IC1,IC2,RE 能够抑制零漂、共模信号,对差模信号无影响。且RE越大,抑制作用越强。但EE也需增大。,RP 为调零电阻,用来调节
3、平衡。一般取值不大。,返回,RL=RC/(RL/2),接入负载电阻RL,电路分析,静态时 流过RE电流=IE1+ IE2=2IE,动态时,由于RE对差模信号无影响。忽略RP的影响,KCMR是衡量放大信号的能力的技术指标。 Ad:差模放大倍数;AC:共模放大倍数,KCMR 越大,抑制共模信号越强。,共模抑制比(KCMR),差模输入电阻,rid2(RB1+rbe) 忽略RP,输出电阻,ro2RC,返回,三、具有恒流源的差动放大电路,RC,RC,RB1,RB1,RP,UCC,uo,VT1 VT2,UEE,R,R,R1,R2,RE3,V3,ui,R1、R2提供 稳定的iB ,晶体管工作在放大区时,iC近似恒定。 rCE。,ui1,ui2,VT3、RE3、R1、R2组成具有恒流源特性的电路。,电路采 用恒流源代 替RE,其等 效电阻大, 抑制共模信 号、零漂能 力强,又不 需要过大的 负电源UEE。,返回,四、差动放大电路的输入输出方式,双端输入、双端输出的差动电路,RB1,单端输出只取自一个管子的集电极变量。依对称性:,roRC,返回,第三节 集成运算放大器简介,集成运算放大器的特点 集成运算
4、放大器的简单介绍 集成运算放大器的主要技术指标 集成运算放大器的理想化模型 集成运算放大器的电压传输特性及其分析特点,返 回,一、集成运算放大器的特点,集成电路:将整个电路中的元器件制作在一块硅基片上,构成完整的能完成特定功能的电子电路。 运算放大器:具有高放大倍数、高输入电阻、低输出电阻的直接耦合放大器。,返回,二、集成运算放大器的简单介绍,1. 集成运放的组成,抑制零漂,共模抑制比高,低输出电阻,多采用射随器,放大作用的主要单元,提供各级静态电流,返回,2. 集成运放的管脚图及符号,F007管脚图,符号,A 反相输入端 B 同相输入端 F 输出端,信号从反相输入端输入时,输出与输入相位相反。 信号从同相输入端输入时,输出与输入相位相同。,返回,三、集成运算放大器的主要技术指标,1. 输入失调电压Uio 当无输入信号时,为使输出的电压值为零,在输入端加入的补偿电压。 其值越小越好 (0.55mV) 2. 输入失调电流Iio 输入电压为零时,流入放大器两个输入端的静态基极电流之差。 IioIB1IB2 其值越小越好 (110nA),3. 开环差模放大倍数Auo 运放在开环时的差模放大倍
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