第七章集成运算放大电路 §7.1概述 集成运放的特点 直接耦合方式,充分利用管子性能良好的 致性采用差分放大电路和电流源电路。 2、用复杂电路实现高性能的放大电路,因为电 路复杂并不增加制作工序。 3、用有源元件替代无源元件,如用晶体管取代 难于制作的大电阻。 4、采用复合管
第七章 集成运算放大电路 §7.1 概述 一、集成运放的特点 1、直接耦合方式，充分利用管子性能良好的一 致性采用差分放大电路和电流源电路。 2、用复杂电路实现高性能的放大电路，因为电 路复杂并不增加制作工序。 3、用有源元件替代无源元件，如用晶体管取代 难于制作的大电阻。 4、采用复合管
二、集成运放电路的组成 输入级 中间级 输出级 偏置电路 偏置电路:为各级放大电路设置合适的静态工作点。采用 电流源电路。 输入级:前置级,多采用差分放大电路。要求R大,A4大, 4小,输入端耐压高。 中间级:主放大级,多采用共射放大电路。要求有足够的 放大能力。 输出级:功率级,多采用准互补输出级。要求R小,最大 不失真输出电压尽可能大
二、集成运放电路的组成 偏置电路：为各级放大电路设置合适的静态工作点。采用 电流源电路。 输入级：前置级，多采用差分放大电路。要求Ri大，Ad大， Ac小，输入端耐压高。 中间级：主放大级，多采用共射放大电路。要求有足够的 放大能力。 输出级：功率级，多采用准互补输出级。要求Ro小，最大 不失真输出电压尽可能大
三、互补输出级 对输出级的要求:带负载能力强;最大不失真 输出电压最大,即其峰值接近电源电压。 互补电路1)基本电路T1、T2特性理想对称。 静态时T1、T2均截止,UB=UE=0
三、互补输出级 对输出级的要求：带负载能力强；最大不失真 输出电压最大，即其峰值接近电源电压。 1、互补电路 1) 基本电路 T1、T2特性理想对称。 静态时T1、T2均截止，UB= UE=0
互补电路1)基本电路动态 l4正半周,电流通路为 TI +Vcc→T1→R→地,l=v1 T v负半周,电流通路为 RI 地→>R1→T2→-V CC, u 两只管子交替工作,两路电源交替供电,双向跟随
1、互补电路 1) 基本电路 动态 ui正半周，电流通路为 +VCC→T1→RL→地， uo = ui ui负半周，电流通路为 地→ RL → T2 → -VCC，uo = ui 两只管子交替工作，两路电源交替供电，双向跟随
2)交越失真 T1 T R, 交越失真 消除失真的方法:设置合适的静态工作点
2) 交越失真 消除失真的方法：设置合适的静态工作点
消除交越失真的互补输出级 如果信号为零时两只管子处于临界导通或微导通,那么当 有信号输入时两只管子中至少有一个导通,因而消除了交 越失真。 要求:有合适的Q点,且动态损失尽可能小 m静态:U1 R BIB2 Unto D2 动态: blb2≈l D, T 若12>>l,则 B T R R+R T biB BE R2 R - 故称之为U旺倍增电路 CC
2、 消除交越失真的互补输出级 ◼ 如果信号为零时两只管子处于临界导通或微导通，那么当 有信号输入时两只管子中至少有一个导通，因而消除了交 越失真。 ◼ 要求：有合适的Q点，且动态损失尽可能小。 b1 b2 i B1B2 D1 D2 u u u U U U = + 动态： 静态： 故称之为 倍增电路 ＋ 若 ＞＞ ，则 BE BE 4 3 4 1 2 2 B U U R R R U I I B B
3、准互补输出级输出管为同类型晶体管
3、准互补输出级 输出管为同类型晶体管
四、多级直接耦合放大电路 长r动 T5 T。皇 读图方法:按信号流通顺序将电路“化整为零”,将N级放 大电路分为N个基本放大电路。 第一级:双端输入单端输出的差放 第二级:以复合管为放大管的共射放大电路 第三级:准互补输出级
四、多级直接耦合放大电路 读图方法：按信号流通顺序将电路“ 化整为零”，将N级放 大电路分为N个基本放大电路。 第一级：双端输入单端输出的差放 第二级：以复合管为放大管的共射放大电路 第三级：准互补输出级
五、集成运放的符号和电压传输特性 同相输入端 Upl 反相输入端 在线性区:4=A(l-),A。是开环差模放大倍数。 由于A高达几十万倍,所以集成运放工作在线性区时的最大 输入电压(lp-)的数值仅为几十~一百多μV。当其大于此值时, 集成运放的输出不是+UoM,就是-UoM,即集成运放工作在非线 性区
五、集成运放的符号和电压传输特性 在线性区：uO ＝Aod(uP－uN)， Aod是开环差模放大倍数。 由于Aod高达几十万倍，所以集成运放工作在线性区时的最大 输入电压(uP－uN)的数值仅为几十～一百多μV。当其大于此值时， 集成运放的输出不是＋UOM , 就是－UOM ，即集成运放工作在非线 性区
§7.,2电流源电路 在电流源电路中充分利用集成运放中晶体管性 能的一致性。 镜象电流源T0和T特性完全相同。 BEl BEO B1 B0> c0 l,成镜象关系 2/ 2 +lb0 tIBl C CO T B +2 R 若B>2时,业N==Um R
§7.2 电流源电路 在电流源电路中充分利用集成运放中晶体管性 能的一致性。 ◼ 一、镜象电流源 T0 和 T1 特性完全相同。 ，成镜象关系。 ， ， C1 C0 C BE1 BE0 B1 B0 I I I U U I I = = = = R R I I I I I I I I + = = + + = + 2 2 C C C0 B0 B1 C R V U I I R CC BE 2 C − 若 时，则 =