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4.2 集成运放中的基本单元电路

-. +. +. +. -. -. +. +. -. -. 4.2 集成运放中的基本单元电路. 4.2.1 典型差分放大电路. 1. 电路组成. -. +. +. +. -. -. +. +. -. -. (1) 电路特点. a. 电路两边对称。. b. 两管共用发射极电阻 R E 。. c. 具有两个信号输入端。. d. 信号既可以双端，也可以单端输出。. -. +. +. +. -. -. +. +. -. -. (2) 信号的输入.

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4.2 集成运放中的基本单元电路

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Presentation Transcript

  1. - + + + - - + + - - 4.2 集成运放中的基本单元电路 4.2.1 典型差分放大电路 1. 电路组成

  2. - + + + - - + + - - (1) 电路特点 a. 电路两边对称。 b. 两管共用发射极电阻RE。 c. 具有两个信号输入端。 d. 信号既可以双端，也可以单端输出。

  3. - + + + - - + + - - (2) 信号的输入 两个输入端信号电压的差值是有用的，称之为差模输入信号，因而该电路称为差分放大电路。

  4. - + + + - - + + - - (3) 抑制零漂的原理 ( uI1=uI2=0 ) （T1和T2 特性相同） a. 电路双端输出 (a)当温度T一定时

  5. (b) 当温度增加 时 - + + + - - + + - - 在双端输出的情况下，漂移为零。

  6. - + + + - - + + - - b. 单端输出时 因射极电阻RE的负反馈作用 可以抑制零点漂移

  7. - + + + - - + + - - 直流通路 2．静态分析

  8. + + + + – – – – 因为电路对称，所以

  9. + + + + – – – – 列输入回路方程 由此可得 因

  10. + + + + – – – –

  11. - + + + - - + + - - 当 时的输入信号 3. 动态分析 (1)小信号差模特性 差模信号 记为

  12. ⊕ 差模输入时放大电路中的电流

  13. ⊕ 由于 电阻RE上无交流电流，T1、T2发射极虚地。

  14. ⊕ 交流通路

  15. 由于 故

  16. 1) 差模电压放大倍数 a. 双端输出

  17. b. 单端输出 (a) 输出uO1

  18. (b) 输出uO2

  19. c. RL时 (a) 双端输出 由于 负载电阻RL的中点虚地

  20. 等效电路

  21. Aud与单级共射极电路电压放大倍数相同。可见，差分放大电路是用“数量换质量”。Aud与单级共射极电路电压放大倍数相同。可见，差分放大电路是用“数量换质量”。

  22. (b) 单端输出 从T1的集电极输出 输出与输入反相

  23. 从T2的集电极输出 输出与输入同相

  24. 2) 差模输入电阻

  25. 求Ro的等效电路 3) 输出电阻Ro a. 单端输出时

  26. 求Ro的等效电路 b. 双端输出时

  27. 记为 (2) 小信号共模特性 共模信号 当uIc1=uIc2时的输入信号

  28. 由 知 1) 共模电压放大倍数 故 a. 双端输出共模电压 共模电压放大倍数

  29. 交流通路， b. 单端输出

  30. 一般情况 电压放大倍数

  31. 一般情况中 故

  32. 综上所述 双端输出时 单端输出时 差分放大电路对共模信号有抑制作用，RE越大，抑制共模信号的能力越强。

  33. 2) 共模抑制比 共模抑制比的定义 或者 a. 双端输出

  34. b. 单端输出 因

  35. 3) 共模输入电阻 交流通路，

  36. 双端输出时 单端输出时 因为 故 4) 输出电阻

  37. 1 差 分 放 大 + uI1 电 路 + 2 _ uI2 _ (3) 任意输入信号的分解 任意信号 既不是差模信号又不是共模信号的输入信号

  38. 令 1 差 分 放 大 + uI1 电 路 + 2 _ uI2 那么 _ 任意信号可以分解成差模和共模信号两种性质的输入信号

  39. 1 差 分 放 大 + uI1 电 路 + 2 _ 1 uI2 差分 + _ + uId _ 2 放大 uId + + uId uIc 电路 _ 2 _ _ 2 任意输入信号分解示意图

  40. 单端输入电路 1 差 分 放 大 + 电 路 uI 2 _ 特别的，对于单端输入 即 uI1≠0，uI2=0 或 uI1=0，uI2 ≠0 单端输入是一种特殊的双端输入形式

  41. iC1 、iC2 = i i 、 uId f ( ) 0.9 C 1 C 2 0.7 0.5 0.3 0.1 . 0 -1 uId 1 / -2 6 -4 -6 2 4 UT 线性区 (4) 大信号传输特性 截止、饱和区 传输特性 截止、饱和区

  42. (+12V) [例] 电路如图所示。设T1、T2的特性一致，β=50，UBE=0.7 V， uIc=1 V， uId =50 mV， 。试求： - + c1 c2 UC IC - + + - + + - - (–12V) (a) 静态工作点IC、UC之值； (b) uO及KCMR之值； (c) 若将RL接在C1对地之间，求UC、uO及KCMR； (d)Rid、Ric和Ro之值。

  43. (+12V) - + c1 c2 UC IC - + + - + + - - (–12V) [解] 为了计算简单，设调零电位器RW的滑动端在电位器的中间。 (a) 画出放大电路的直流通路

  44. (+12V) - + c1 c2 UC IC (+12V) - + + - + + c2 IC - - UC c1 IB (–12V) IB IE (–12V) 直流通路

  45. (+12V) c2 IC UC c1 IB IE (–12V) 由图可得 由上两式得 因

  46. (+12V) c2 IC UC c1 IB IE (–12V) 则有

  47. (+12V) - + c1 c2 UC IC - + + - + + - - (–12V) (b) 根据题意

  48. (+12V) - + c1 c2 UC IC - + + - + + - - (–12V)

  49. (+12V) (c) 当RL在C1对地之间时 IRL c2 IC UC c1 IB IE 经整理可得 (–12V)

  50. (+12V) c1 c2 + - - + + - + + - - (–12V)

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