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第三章集成运算放大器及应用
56页1、第三章第三章集成运算放大器及其应用集成运算放大器及其应用3-1 差差动放大放大电路路3-2 集成运算放大器概述集成运算放大器概述3-3 集成运算放大器的基本集成运算放大器的基本电路路3-4 集成运算放大器的集成运算放大器的应用用电路路3-5 集成运放的使用常集成运放的使用常识第三章第三章集成运算放大器及其应用集成运算放大器及其应用1.了解零点漂移的基本概念。2.了解基本差动放大电路的结构及性能特点。3.理解差模信号、共模信号的含义及共模抑制比的含义。4.了解恒流源的基本概念,认识具有恒流源的差动放大电路。3-1 3-1 差动放大电路差动放大电路第三章第三章集成运算放大器及其应用集成运算放大器及其应用一、零点漂移一、零点漂移输入电压为零、输出电压不输入电压为零、输出电压不为零的现象,称为为零的现象,称为零点漂移零点漂移现象,现象,简称简称零漂。零漂。零点漂移现象:零点漂移现象: 在阻容耦合和变压器耦在阻容耦合和变压器耦合放大电路中,也存在合放大电路中,也存在零点漂移,但这种缓慢零点漂移,但这种缓慢的漂移信号不会传递到的漂移信号不会传递到下一级被进一步放大。下一级被进一步放大。 产生的原因
2、:产生的原因:如温度的变化,电源电压波动以及电路元件参数的变化等。如温度的变化,电源电压波动以及电路元件参数的变化等。第三章第三章集成运算放大器及其应用集成运算放大器及其应用缺点缺点: : 由于零点漂移的存在,使得输出端既有被放大的真信号,又有零点漂移产生的漂移信号,当漂移信号可以与输出端的有用信号相比时,有用信号将被淹没,失去分辨能力。 对于一个多级直接耦合的放大电路,级数越多,放大倍数越大,零点漂越严重,会造成后级放大电路无法正常工作。解决的办法:解决的办法:采用差动放大电路采用差动放大电路 抑制零点漂移是直接耦合放大器的突出问题。抑制零点漂移是直接耦合放大器的突出问题。第三章第三章集成运算放大器及其应用集成运算放大器及其应用二、基本差动放大电路二、基本差动放大电路 特点特点:a. 两个输入端,两个输出端b. 元件参数对称c. ui1 = ui2 时, uo = 0能有效地克服零点漂移ui2ui+-+-ui1+uo-1. 电路组成RR+VCCRE-VEE基本差动放大电路第三章第三章集成运算放大器及其应用集成运算放大器及其应用uo = UC1 UC2 = 02. 工工作原理作原理2I
3、E+IC1UC1UC2uoIC2IB1IB2+-IB1=IB2IC1=IC2UC1=UC2ui1=ui2=0ui=0直流通路直流通路IE1IE2IE1=IE2(1)静态)静态第三章第三章集成运算放大器及其应用集成运算放大器及其应用(2)动态分析动态分析1) 差模输入差模输入差模输入差模输入ui1 = ui2差模输入电压差模输入电压uid = ui1 ui2= 2ui1 使得:使得:ic1 = ic2uo1 = uo2差模输出电压差模输出电压uod = uc1 uc2= uo1 ( uo2)差模电压放大倍数差模电压放大倍数大小相同大小相同 极性相反极性相反ib1 = ib2=Ad1ie1 = ie2ie = 0=2uo1ib1+uodui2ui+-ib2+-ui1ic2ic1uo1uo2差模输入放大电路差模输入放大电路ie1ie2ie=0+第三章第三章集成运算放大器及其应用集成运算放大器及其应用2) 共模输入共模输入共模输入共模输入ui1 = ui2共模输出电压共模输出电压uic = ui1 = ui2使得使得:ie1 = ie2 ie1 ie2ue = 2ie1RE共模输入电压共模输入
4、电压uoc = uc1 uc2=0共模抑制比共模抑制比大小相同大小相同极性相同极性相同共模信号交流通路共模信号交流通路ui1uodui2uC1uC2共模放大倍数共模放大倍数3)共模抑制比)共模抑制比+VCCV1V2-VEERCRCRE衡量差动放大器的质量,即差模放大能力和共模抑制能力衡量差动放大器的质量,即差模放大能力和共模抑制能力第三章第三章集成运算放大器及其应用集成运算放大器及其应用三、三、 具有电流源的差动放大电路具有电流源的差动放大电路增大共模放大倍数的思路:增大共模放大倍数的思路:增大增大RE用恒流源代替用恒流源代替RE特点:特点:直流电阻为有限值直流电阻为有限值动态电阻很大动态电阻很大(1) 三极管电流源三极管电流源简化画法简化画法+VCCRLRERB1RB2ICI0ui1V1+VCCV2RCR1uodui2RCVEER2R3IC3V3ui1V1+VCCV2RCuodui2RCVEEI0电流源代替电流源代替差动电路中差动电路中的的RE(2)具有恒流源的)具有恒流源的差动放大电路差动放大电路第三章第三章集成运算放大器及其应用集成运算放大器及其应用在阻容耦合和变压器耦合放大电路
5、中,也存在零点漂移,但这种缓慢的漂移信号不会传递到下一级。第三章第三章集成运算放大器及其应用集成运算放大器及其应用1.了解集成运算放大器的结构、电路符号。2.理解集成运放的同相和反相输入端的含义。3.了解集成运放的外形及分类。4.掌握集成运放的主要参数。3-2 集成运算放大器概述集成运算放大器概述第三章第三章集成运算放大器及其应用集成运算放大器及其应用一、集成运算放大电路组成一、集成运算放大电路组成输入级中间级输出级偏置电路组成框图组成框图 为负载提供一定幅度的信号电压和信号电流。一般采用输出电阻很低的射极输出器或由射极输出器组成的互补对称功放电路。 使集成运放具有较强的放大能力,通常由多级共射极放大器构成。 通常是具有较高输入电阻和较高放大倍数的差动放大器,利用它可以使集成运放获得尽可能高的共模抑制比。 为各级提供所需的稳定的静态工作电流。第三章第三章集成运算放大器及其应用集成运算放大器及其应用电路符号电路符号实际上集成运放的引出端不止三个,但分析集成运放时,习惯上只画出图示中的三个端,其他接线端各有各的功能,但因对分析没有影响,故略去不画。反相输入端反相输入端同相输入端同相输入端输
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