拟电子彼求 第3章放大电路基础 35多级放大电 引上言 351多级放大电路的组成 及性能指标的估算 邮32通用型集成运算放大器 的组成及基本特性
3.5 多级放大电 路 引 言 3.5.2 通用型集成运算放大器 的组成及基本特性 3.5.1 多级放大电路的组成 及性能指标的估算 第 3 章 放大电路基础
拟电子彼求 第3章放大电路基础 引言 极间耦合形式: 直接 电路简单,能放大交、直流信号, 耦合 」“Q”互相影响,零点漂移严重。 阻容 各级“g”独立,只放大交流信号, 耦合|A1 信号频率低时耦合电容容抗大。 光电 主要用于耦合开关信号, 2抗干扰能力强。 变E 用于选频放大器 器 2功率放大器等。 耦合
极间耦合形式： 直接 耦合 A1 A2 电路简单，能放大交、直流信号， “Q” 互相影响，零点漂移严重。 阻容 耦合 A1 A2 各级 “Q” 独立，只放大交流信号， 信号频率低时耦合电容容抗大。 光电 耦合 A1 A2 主要用于耦合开关信号， 抗干扰能力强。 变压 器 耦合 A1 A2 用于选频放大器、 功率放大器等。 引 言 第 3 章 放大电路基础
模拟电子位术 第3章放大电路基础 35.1多级放大电路的组成及性能指标的估算 、多级放大电路的组成 u2 第一级 第二级 末级 R输入级 中间级 输出级|R 1.直接耦合零漂的影响 △U=0.02V△U=0.42V△U=8.42V A1=20囗A2=20A=20 2.零漂的衡量一将输出的漂移折合到输入端 如:△Uo1=1Ⅴ△Un2=2VA1=103,A2=104 △G1=2△C0则:△U1=1mV,△Up=02mV 结论:A1零漂严重
Au1 第一级 Au2 第二级 Au1 末 级 ui uo1 RL RS uo us ui2 uo2 uin i i 一、多级放大电路的组成 Ri 输入级 中间级 输出级 Ro 1. 直接耦合零漂的影响 3.5.1 多级放大电路的组成及性能指标的估算 2. 零漂的衡量 — 将输出的漂移折合到输入端 如：UO1= 1 V U02 = 2 V A1 = 103 ， A2 = 104 A U U O I = 则：UI1= 1 mV , UI2 = 0.2 mV 结论： A1 零漂严重 U = 0. 02 V U = 0.42 V U = 8.42 V A1 = 20 A2 = 20 A3 = 20 第 3 章 放大电路基础
拟电子彼求 第3章放大电路基础 多级放大电路性能指标的估算 t A A|++A u2 un 1 u R 第一级 第二级 末级 R R 1“02 3 ul u2 i2“i3 Aurdb)=au(dB)+ Au(dB)+.+ Aun(dB) 考虑级与级之间的相互影响,计算各级电压放大 倍数时,应把后级的输入电阻作为前级的负载处理!! R:=R R=R
二、多级放大电路性能指标的估算 i o u u Au = un u u u u u u u i o i3 o3 i2 o2 i o1 = ... = Au1·Au2 ···Aun Au1 (dB) = Au1 (dB) + Au2 (dB) + ··· + Aun (dB) 考虑级与级之间的相互影响，计算各级电压放大 倍数时，应把后级的输入电阻作为前级的负载处理!!! Au1 第一级 Au2 第二级 Aun 末 级 ui uo1 RL RS uo us ui2 uo2 uin i i Ri Ro Ri = Ri1 Ro = Ron 第 3 章 放大电路基础
电子彼术 第3章放大电路基础 例3.5.1B1=60,B2=100;rn1=2k2,rhm2=2,2kΩ。求A,R,R。 计+c[解] R R R R 100kQ20 O5.1k92 33ko ke R =r6//r,// V2R1+ =33∥10/2.2≈1.7(kg2) R2 R4D R 5k2R1=R3∥/R2=51∥17 1009 24kc4 R Oko R ≈1.3(k_) 5ks 2kQ R R 12 B,RL 60×1.3 96 Rs O +(1+B1)R42+61×0 团 lol R B2R1-100×(47∥51) 2 2.2 R;=R1=R1∥R2 bel +(1+ BR WEyR6 R 5.7(k) R=Ro=4.7ko 8
例 3.5.1 1 = 60, 2 = 100; rbe1= 2 k, rbe2 = 2.2 k。求 Au , Ri , Ro。 [解] 111 2.2 100 (4.7 // 5.1) be2 2 L 2 − − = − = r R Au Ri2 = R6 // R7 // rbe2 = 33 // 10 // 2.2 1.7 (k) R L1 = R3 // Ri2 = 5.1 // 1.7 1.3 (k) Ri = Ri1= R1 // R2 // [rbe1 + (1+ 1 )R4 ] 5.7 (k) Ro = R8 = 4.7 k Ri Ri2 9.6 2 61 0.1 60 1.3 (1 ) be1 1 4 1 L1 1 − + − = + + − = r R R Au 第 3 章 放大电路基础
拟电子求 第3章放大电路基础 352通用型集成运算放大器的组成及基本特性 通用型集成运放( Operational amplifier)的组成 1.模拟集成电路的特点 1)直接耦合:采用差分电路形式,元件相对误差小; 2)大电阻用恒流源代替,大电容外接; 3)二极管用三极管代替(B、C极接在一起); 4)高增益、高输入电阻、低输出电阻。 2.组成方框图 输入级H中间级输出级 输出级: OCL电路, 偏置电路 带负载能力强 输入级:差分电路,大大减少温漂。 中间级:采用有源负载的共发射极电路,增益大。 偏置电路:镜像电流源,微电流源
3.5.2 通用型集成运算放大器的组成及基本特性 一、通用型集成运放(Operational Amplifier)的组成 1. 模拟集成电路的特点 1) 直接耦合：采用差分电路形式，元件相对误差小； 2) 大电阻用恒流源代替，大电容外接； 3) 二极管用三极管代替(B、C 极接在一起)； 4) 高增益、高输入电阻、低输出电阻。 2. 组成方框图 输入级： 差分电路，大大减少温漂。 中间级： 采用有源负载的共发射极电路，增益大。 输出级： OCL 电路， 带负载能力强 偏置电路：镜像电流源，微电流源。 输入级 偏置电路 中间级 输出级 + − uo uid 第 3 章 放大电路基础
拟电子彼求 第3章放大电路基础 3.通用型集成运算放大器741简化电路 输入级 02 CC V12 和V2 共集共基组合差分电路 5、V6有源负载 Nn构成双端变单端电路 01 7 8 中闫级V7、Ⅴ8 EE 输入级中间级输出級复合管,共发射极 输出级Ⅴ1~V 13 具有高增益 甲乙类互补对称功率放大电路(OCL 采用单电源(OTL)时,输入端静态电位应为0.5cc
输入级 中间级 输出级 输入级 V1、V3 和 V2、V4 共集-共基组合差分电路 V5、V6 有源负载 构成双端变单端电路 中间级 V7、V8 复合管，共发射极 输出级 具有高增益 甲乙类互补对称功率放大电路(OCL) V11 V13 采用单电源(OTL)时，输入端静态电位应为0.5VCC。 3. 通用型集成运算放大器 741 简化电路 第 3 章 放大电路基础
模拟电子位术 第3章放大电路基础 、集成运算放大器电路符号及理想化条件 1.运放的符号 +ve CC u L u EE EE EE 习惯用符号国家标准号 直流电源接法 CC EE u4—同相端输入电压 反相端输入电压 d u 差模输入电压 id u -u And-开环差模电压放大倍数 等效电路 0 L
二、集成运算放大器电路符号及理想化条件 1. 运放的符号 习惯用符号 uid +VCC –VEE 国家标准符号 uo uid +VCC –VEE 8 直流电源接法 uo uid VCC VEE 8 u– u+ VCC = VEE 等效电路 uo u uid – i+ u+ Rid A uo ud uid Ro i– u+ — 同相端输入电压 u− — 反相端输入电压 uid — 差模输入电压 uid = u− – u+ Aud — 开环差模电压放大倍数 uo = Aud (u+ – u− ) 第 3 章 放大电路基础
拟电子彼求 第3章放大电路基础 虚短和虚断 2.运放特性的理想化 传输特性理想0 omax d ud lid O 实际 omax 理想1)Aa)02)R→3)R→0 运放:4)K(M→∞5)BW→∞6)U1o→>0,lo->0 3理想运放工作在线性区的两个特点 1)u+≈u(虚短) 证:L0=Aad(u4-u) ud id ld≈ 2)ii≈0(断)证:i=m/R≈0同理≈0 4.理想运放工作在非线性区的两个特点 1)u>u时, omax u4<u时,l。=-U Omax 2)i≈i≈0(虛断)
1) Aud → 2. 运放特性的理想化 6)UIO → 0，IIO → 0 理想 运放： 4) KCMR → 5)BW → 2) Rid → 3)Ro →0 传输特性 O uid uo Uomax –Uomax 理想 线 性 区 实际 3. 理想运放工作在线性区的两个特点 1) u+ u–(虚短) 证：uo = Aud (u+ – u– ) = Aud uid u+ – u– = uo /Aud 0 2) i+ i– 0 (虚断) 证：i+ = uid / Rid 0 同理 i – 0 4. 理想运放工作在非线性区的两个特点 1)u+ > u–时， uo = Uomax u+ < u –时, uo= –UOmax 2)i+ i– 0 (虚断) uo u uid – i+ u+ Rid A uo ud uid Ro i– 虚短和虚断 第 3 章 放大电路基础