第三章集成运算放大电路 本章要求 1.了解集成运放的组成及各部分作用。 2.熟悉估算差动放大电路的静态工作点、差模放 大倍数、输入电阻和输出电阻的方法，了解共 模放大倍数及共模抑制比的物理意义。 3.熟悉互补输出级的工作原理。 4.了解电流源电路的特点。 5.了解集成运放的主要参数及其物理意义 唐山电大文永 电子技术
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第一节集成运算放大电路规述 集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多 级直接耦合放大电路。因最初用于模拟信号的运算， 如比例、加、减、积分等故称为集成运算放大电路。 一 集成运放组成及各部分的作用 特点：高电压放大倍数、高输入电阻、低输出电阻、 能较好地抑制温度漂移 +Vcc 输出端 集成运放的符号： Uo CC 唐山电大文永 电子技术
唐山电大魏文永 电子技术 集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多 级直接耦合放大电路。因最初用于模拟信号的运算， 如比例、加、减、积分等故称为集成运算放大电路。 +Aod UO U– 。 。 。 +VCC–VCC – 输出端
集成运放各部分组成 输入级 中间级 输出级 反相 输入端 同相 偏置电路 输出端 输入端 输入级：前置级：输入电阻高，放大倍数大，抑制 温度漂移能力强，输入电压范围大。一般都采用高性 能的差动放大电路。 中间级：要求电压放大倍数高。常采用带恒流源的 共发射极放大电路构成。 输出级：与负载相接，要求输出电阻低，带负载能 m强，一般采用准互补输出电路
唐山电大魏文永 电子技术 输入级：前置级：输入电阻高，放大倍数大，抑制 温度漂移能力强，输入电压范围大。一般都采用高性 能的差动放大电路 。 中间级：要求电压放大倍数高。常采用带恒流源的 共发射极放大电路构成。 输出级：与负载相接，要求输出电阻低，带负载能 力强，一般采用准互补输出电路。 同相 输入端 输出端 反相 输入端 输入级 中间级 偏置电路 输出级
集成运放各部分组成 输入级 中间级 输出级 反相 输入端 同相 偏置电路 输出端 输入端 偏置电路：偏置电路用于设置集成运放各级放大电 路的静态工作点。 官山电大文尿 电子技术
唐山电大魏文永 电子技术 偏置电路：偏置电路用于设置集成运放各级放大电 路的静态工作点。 同相 输入端 输出端 反相 输入端 输入级 中间级 偏置电路 输出级
集成运放的电压传输特性 1.理想运算放大器 当同相输入端和反相输入端同时接地时输出端 电压为零。 2.电压传输特性U。=f(U+-U) +UoM 0 线性区： 线性区 U。=Aoa(U+-U) U- U 0 非线性区： 饱和区 U+>U时，U。=+UoM +<U时，U。=-UoM oM 唐山电大文咏 电子技术
唐山电大魏文永 电子技术 1. 理想运算放大器 当同相输入端和反相输入端同时接地时输出端 电压为零。 2. 电压传输特性 Uo = f (U+ - U- ) 线性区： Uo = Aod(U+– U-) 非线性区： U+> U– 时， Uo = +UoM U+< U– 时， Uo = – UoM 线性区 饱和区 U+– U– +UoM Uo –UoM O
第二节差动放大电路 ⊙0◆00◆00⊙◆0◆◇0⊙00◇00⊙00◆◇0⊙00⊙00⊙00◆00⊙00◆00 差动放大电路：是直接耦合放大电路的一种基本形式。 一、直接耦合放大电路的零点漂移现象： 直接耦合：将前级的输出端直接接后级的输入端。 可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。 R C2 09 底山电大文尿 电子技术
唐山电大魏文永 电子技术 是直接耦合放大电路的一种基本形式。 直接耦合：将前级的输出端直接接后级的输入端。 可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。 +UCC uo RC2 T2 ui RC1 R1 T1 R2 – – + + RE2
直接耦合存在的两个问题： 1.前后级静态工作点相互影响 2.零点漂移也叫温度漂移 零点漂移：指输入信号电压为零时，输出电压发生 缓慢地、无规则地变化的现象。 产生的原因：晶体管参数随温度变化、电源电压 波动、电路元件参数的变化。 克服零点漂移方法：采用差动放大电路。 唐山电大文永 电子技术
唐山电大魏文永 电子技术 指输入信号电压为零时，输出电压发生 uo 缓慢地、无规则地变化的现象。 t O 晶体管参数随温度变化、电源电压 波动、电路元件参数的变化。 1. 前后级静态工作点相互影响
1,对零点漂移的抑制（对共模信号的抑制） 静态时，U1=U2=0U。=Uc1-Uc2=0 当温度升高时→l↑→U↓（两管变化量相等） U。=(Uc1+△Uc1)-(U2+△'c2)=0 对称差动放大电路对两管所产生的同向漂移都有 抑制作用。 唐山电大文尿 电子技术
唐山电大魏文永 电子技术 Uo = UC1－ UC2 = 0 Uo = (UC1 + UC1 ) － (UC2 + VC2 ) = 0 静态时，Ui1 = Ui2 = 0 当温度升高时ICUC （两管变化量相等）
()共模信号U1=U2大小相等、极性相同 理想时：两管集电极电位呈 等量同向变化，所以输出电压 共模信号 为零，即对共模信号没有放大 需要抑制 能力。 差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它 对零点漂移的抑制水平。常用共模放大倍数Ac来 描述 Ac U oc 寓山电大文脉 电子技术
唐山电大魏文永 电子技术 共模信号 需要抑制 IC OC C U U A
(②)差模信号U1=-U2大小相等、极性相反 差模信号 两管集电极电位一减一 是有用信号 增，呈等量异向变化， U。=(Uc1-△Uc1)-(Uc2+hUc1)=-2△Uc 即对差模信号有放大能力。 R +Tpe 官山电大文尿 电子技术
唐山电大魏文永 电子技术 差模信号 是有用信号 2 // ' be L1 i L L e b d R R R R r R β U U A o