第四章-4.4-4.4.3-4.4.3.1滞后补偿 ·完全补偿(单位增益补偿)Cs ·主极点补偿 主要思想:在低于所有极点频率下,安排一个 新的极点,对放大器引入一个滞后相位,使当 4=180°时,AF已经<1,从而保证稳定性。 频带窄!适用于低频工作。(不一定全补偿) 20lgA 60 40 20 fff加 1 第四章-4.4-4.4.3-4.3.1滞后补偿 2.RC串联补偿 R 产生一个零点频率fz ·改变一个极点频率f”代替 原来的一个极点; 20Ig 调整电路参数和接法,使 零一极点对消; 展宽频带。 60 F (但很困难!) 40 20 3.密勒效应补偿(小电容补偿) f,fp 2
1 1 清华大学电子工程系李冬梅 z 完全补偿（单位增益补偿）CS z 主极点补偿 主要思想：在低于所有极点频率下，安排一个 新的极点，对放大器引入一个滞后相位，使当 ∆ϕ ＝180° 时，│AF│已经 < 1 ，从而保证稳定性。 频带窄！适用于低频工作。（不一定全补偿） 20 40 · 20lg∣A∣ f 60 fp1 fp2 fp3 F 1 ' 1 f '' 1 f 第四章- 4. 4 –4.4.3-4.4.3.1 滞后补偿 2 清华大学电子工程系李冬梅 2．RC串联补偿 A1 A2 R C 20 40 · 20lg∣A∣ f 60 fp1 fp2 fp3 F 1 '' p f 第四章- 4. 4 –4.4.3-4.4.3.1 滞后补偿 z 产生一个零点频率fZ； z 改变一个极点频率fp”代替 原来的一个极点； z 调整电路参数和接法，使 零－极点对消； 展宽频带。 （但很困难！） 3．密勒效应补偿（小电容补偿）
第四章4,4-43相位补偿 432超前补偿 主要思想: 在易于产生振荡的频率附近引入一个超前相位的零 点,抵销原来的滞后相位,从而获得闭环稳定性。 优点:展宽频带。 △q 丘f 3 第四章 45负反馈放大电路实例 例1 电压串联 负反馈 skn 25k0 DX 密勒补偿 Ikn 时了 图4B1集成音功率数大电路LM380
2 3 清华大学电子工程系李冬梅 主要思想： 在易于产生振荡的频率附近引入一个超前相位的零 点，抵销原来的滞后相位，从而获得闭环稳定性。 优点：展宽频带。 90 ∆ ϕ -90 f fZ fp 第四章- 4. 4-4.3 相位补偿 4.4.3.2 超前补偿 4 清华大学电子工程系李冬梅 4.5 负反馈放大电路实例 第四章 例1: 电压串联 负反馈 电压串联 负反馈 密勒补偿 密勒补偿
第四章 45负反馈放大电路实例(续) 例2 补偿电容, T 小 名长 直流电压并 联负反馈 12kn 交、直流电流 串联负反馈」多级放大电路性能主要由级间反馈决定 第四章 第4章基本要求 1会判断反馈极性、组态、区分交、直流反馈; 2掌握反馈方程式及反馈深度的意义; 3掌握负反馈对电路性能影响(5条); 4掌握深度负反馈的近似计算 5握负反馈电路自激的原因,会用波特图法判断; 6.了解相位补偿。 6
3 5 清华大学电子工程系李冬梅 4.5 负反馈放大电路实例（续） 第四章 例2: 直流电压并 联负反馈 直流电压并 联负反馈 交、直流电流 串联负反馈 交、直流电流 串联负反馈 补偿电容， 小！ 补偿电容， 小！ 多级放大电路性能主要由级间反馈决定 多级放大电路性能主要由级间反馈决定 6 清华大学电子工程系李冬梅 1.会判断反馈极性、组态、区分交、直流反馈； 2.掌握反馈方程式及反馈深度的意义； 3.掌握负反馈对电路性能影响（5条）； 4.掌握深度负反馈的近似计算； 5.掌握负反馈电路自激的原因，会用波特图法判断； 6.了解相位补偿。 1.会判断反馈极性、组态、区分交、直流反馈； 2.掌握反馈方程式及反馈深度的意义； 3.掌握负反馈对电路性能影响（5条）； 4.掌握深度负反馈的近似计算； 5.掌握负反馈电路自激的原因，会用波特图法判断； 6.了解相位补偿。 第四章 第第44章 基本要求 章 基本要求
第五章 第5章集成运算放大器及其基本应用电路 51基本概念 1.什么是集成运放 Operational amplifier(OPA) ■多级、直接耦合、高增益集成电路。 十:同相输入端 反相输入端 Ayp(Vp-VN Ap:开环差模增益 -AyDON-VP) A>0 第五章51基本概念 51基本概念(续) 2.理想运算放大器 3输入级的选择 (1)高增益A1=∞ (1)直接耦合 (2)失调小R;= (2)零点漂移问题 (3)恒压输出R=0 (3)差分输入级的优点 (4)频带宽Bw=∞ n抑制零点漂移 (5)零输入零输出 输入失调小 Vp=V时vo=0 输入阻抗高 (6)没有温度漂移 CMR
4 7 清华大学电子工程系李冬梅 第五章 第5章 集成运算放大器及其基本应用电路 5.1 基本概念 1．什么是集成运放 Operational Amplifier (OPA) 多级、直接耦合、高增益集成电路。 + - vN vP v0 vo= AVD( VP - VN ) -AVD( VN - VP ) AVD : 开环差模增益 AVD > 0 ＋：同相输入端 －：反相输入端 8 清华大学电子工程系李冬梅 5.1 基本概念（续） 2. 理想运算放大器 (1) 高增益 AV = ∞ (2) 失调小 Ri = ∞ (3) 恒压输出 RO= 0 (4) 频带宽 BW = ∞ (5) 零输入零输出 VP=VN时 VO=0 (6) 没有温度漂移 KCMR = ∞ 第五章- 5.1 基本概念 3. 输入级的选择 (1) 直接耦合 (2) 零点漂移问题 (3) 差分输入级的优点: 抑制零点漂移; 输入失调小; 输入阻抗高
第五章51基本概念 4.OPA的组成 差分 中间输出级→ 轴入缗放大级 直流偏置 图511集成运放的典型组成框图 (1)差分输入级(组合电路) (2)中间级(提供高增益,差分、CE) (3)输出级(互补输出) (4)附加电路(直流偏置、相位补偿、调零电路等) 9 第五章51基本概念 5传输特性(差放特性 (1)静态 正向饱和区 "D=0; 零入零出 (2)放大区 PN 线性区)窄! 负向饱和区 线性应用 线性区 (3)限幅区 正向饱和 非线性应用 o.负向饱和
5 9 清华大学电子工程系李冬梅 4．OPA的组成 中间 放大级 输出级 直流偏置 vo vN vP 差分 输入级 图 5.1.1 集成运放的典型组成框图 (1) 差分输入级 （组合电路） (2) 中间级 （提供高增益，差分、CE） (3) 输出级 （互补输出） (4) 附加电路 (直流偏置、相位补偿、调零电路等） 第五章- 5.1 基本概念 10 清华大学电子工程系李冬梅 5. 传输特性（差放特性） v0 v0H 0 vP－vN v0L 线性区 正向饱和区 负向饱和区 VOL/AVD<VID<VOH/AVD 线性应用 (3)限幅区 vo= VOH 正向饱和 VOL 负向饱和 非线性应用 (1)静态 vID=0 ； vO=0 零入零出 (2)放大区 （线性区）窄！ 第五章- 5.1 基本概念
第五章 52集成运放(OPA)的主要参数 五类:输入失调参数 开环差模参数 开环共模参数大信号特性参数y 电源特性参数 1.输入失调参数 是限制运放能够检测微弱信号最小值的主要因素。 (1)输入失调电压v与温漂dⅤodT 零输出时,在输入端加的补偿电压;(mV,uv) do/dT-在一定温度范围内,v1o温度的变化率 (2)输入失调电流I与温漂dlod IIBP-IayI (bip: nA, CMOS: 0.npA)idlodT---- (3)输入偏置电流 Ip (In +Io)/2 bip: nA; CMOS: PA) 第五章52运放主要参数 2.差模特性参数 A、D(开环)、Ra、fVpw、BWd(单位增益带宽) 3.共模特性参数 kcMR、R:、Vu 4.大信号特性参数 (1)转换速率S(摆率 定义:是运放在大信号或高频信号工作时的 项重要指标 dv,(t (2)全功率带宽BW dh 定义:是在额定负载和全功率输出(vm)Bw2=Sn 最大不失真频率。 2丌 dvo(t) dm硎m O<S/
6 11 清华大学电子工程系李冬梅 5.2 集成运放(OPA)的主要参数 五类： 输入失调参数 开环差模参数 开环共模参数 大信号特性参数 电源特性参数 √ √ 1．输入失调参数 是限制运放能够检测微弱信号最小值的主要因素。 (1) 输入失调电压VIO与温漂dVIO/dT VIO-----零输出时，在输入端加的补偿电压；（mV，uV） dVIO/dT-----在一定温度范围内， VIO温度的变化率。 (2) 输入失调电流IIO与温漂dIIO/dT IIO =⏐IBP－IBN⏐ （bip：nA，CMOS：0.npA ）；dIIO/dT----- (3) 输入偏置电流IIB IIB ＝ （IBN＋IBP）/ 2 （ bip：nA；CMOS：pA） 第五章 12 清华大学电子工程系李冬梅 2. 差模特性参数 AvD(开环)、Rid、fH、VIDM、BWG(单位增益带宽) 3. 共模特性参数 KCMR、Ric、VICM 4. 大信号特性参数 (1) 转换速率SR（摆率） 定义: 是运放在大信号或高频信号工作时的 一项重要指标。 (2) 全功率带宽BWP 定义: 是在额定负载和全功率输出（Vom）时 最大不失真频率。 max ( ) dt dv t S O R = om O ωV dt dv t max = ( ) ωVom < SR ω SR Vom < / om R πV S 2 BWP = 第五章- 5.2 运放主要参数
2.直流偏置 53运放的典型电路 (4)输出级 531双极型运放通用F007(uA741) 输入级偏置电路 中间级 输出级V (-) ⑥输出 调零 w)
7 13 清华大学电子工程系李冬梅 第五章 5.3 运放的典型电路 5.3.1 双极型运放 通用F007（μA741） 3 5 2 7 6 4 1 调零 T1 T2 T3 T4 T7 T5 T6 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18 T19 T24 T20 T21 T22 T23 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 CC (+) (-) I0 IR (+15V) 输 出 VCC -VEE (-15V) A B 输入级 偏置电路 中间级 输出级 1．组成 (1)输入级 1．组成 (1)输入级 1．组成 (2) 中间级 1．组成 (2) 中间级 1．组成 (3) 输出级 1．组成 (3) 输出级 2．直流偏置 (1) 主偏置电路 2．直流偏置 (1) 主偏置电路 2．直流偏置 (2) 输入级 2．直流偏置 (2) 输入级 2．直流偏置 (3) 中间级 2．直流偏置 (3) 中间级 2．直流偏置 (4) 输出级 2．直流偏置 (4) 输出级