CHAP.5 Integrated Operational Amplifier and applications CHECKPOINT 集成运算放大器的组成、特点。 兼分析差分放大器的性能。 ·分析OCL(OTL)功率放大电路的输出功率和效率。 ◆集成运算放大器在线性和非线性应用时的基本概 念和分析依据。 ◆集成运算放大器的基本应用电路。 兼用集成运算放大器构成滤波电路
CHECKPOINT
$5.1 Basic Circuit Structure 高增益的直流放大器 多级放大器 差分放大器 输 8日 输入级 中间级 输出级 端 偏置电路 Integrated Operational Amplifier
多级放大器 差分放大器 输入级 中间级 输出级 － ＋ 输 入 端 输 出 端 Basic Circuit Structure 偏置电路
输入级要求：零点漂移小、输入电阻高，通常采 用差分放大电路。 中间级要求：较高的电压放大倍数，通常采用有源 负载的共发射极放大电路。 输出级要求：输出电阻小，输出足够的功率，通常 采用互补对称推挽功率放大电路。 偏置电路要求：为上述各级电路提供稳定、合适的 静态工作电流点，一般由各种恒流 源电路构成
Circuit Symbol 反相输入端 u+o 同相输入端 ut o
? － + Δ + 同相输入端 反相输入端 u－ uo u+ ∞ - + u- u+ uo Circuit Symbol
5.1.1 Image Current Source 1.Current Source Circuit 晶体管的恒流特性 电流源电路旺等效电流源表示法 提供稳定的直流偏置。 作用 作为有源负载，用于提高放大器的增益
1. Current Source Circuit 5.1.1 Image Current Source 作用 提供稳定的直流偏置。 作为有源负载，用于提高放大器的增益
2.Image Current Source 由两个性能上完全配对的 R 晶体管和一个电阻Rr组成 Ucc-UEo≈lc=lc I.= R R R2 Ucc-UEo≈lc R.+R R2 多路镜像电流源
C1 C2 r CC BEQ r I I R U U I Rr 由两个性能上完全配对的 晶体管和一个电阻Rr组成 2. Image Current Source C1 r 1 CC BEQ r I R R U U I R1 R2 2 1 C2 r R R I I R1 R2 R3 R4
5.1.2. Input Stage Differential Amplifiers +Ucc 双端输出 单端输出 双端输入 Rc Rc 单端输入 +Uo 特点 Uo1 U02 Rw Uit Ui=0时， U0=0。 2Re 2Re Ui ot Ui1=-Ui2=Ui/2; 放大差模信号。 Ui2 ● Uil=Ui2=Uic; -UEE 抑制共模信号。 ① >
＋ Uo － 2Re UO2 T2 Rc ＋ Ui2 ＋ － -UEE 2Re Rc +Ucc Ui1 ＋ － T1 － ＋ UO1 Ui － ＋ Ui=0时，Uo=0。 Ui1=-Ui2=Ui/2； 放大差模信号。 Ui1=Ui2=Uic； 抑制共模信号。 特点 RW
a. DC Analysis 加R, co1= UE-Uo≈UE +Ucc UEE-UBEo 2R. 2R. c01 2R。 2R Uco1 Ucc-IcoiRc Rc Rc +Uo Uo1 U02 T2 Ui1 2Re 2Re Ui ot Ui2 -UEE
e EE e EE BEQ CQ1 2R U 2R U U I -UEE 2Re Rc +Ucc Ui1 ＋ － T1 － ＋ UO1 ＋ Uo － 2Re UO2 T2 Rc ＋ Ui2 ＋ － Ui － ＋ e EE e EE BEQ CQ1 2R U 2R U U I a. DC Analysis 加Rb CQ1 CC CQ1RC U U I Rb Rb
b.AC Analysis 1.Differential-Mode Signal Ro Rc Uid 20d Aud1 =-Aud2 Uod Q A- BR +O T Uodi Uod2 T2 Uidl Uid o Uid2 e=300+(1+B)26mV IEQ1 ro =2Rc 差模信号一幅度相等、相位相反的一对输入信号 Uid1=-Uid2 Uid=Uid1-Uid2=2Uid1=-2Uid2
b. AC Analysis u id1 od1 id od ud A 2U 2U U U A be C u r R A id be r 2r 1. Differential-Mode Signal Rc Uid1 ＋ － － T1 ＋ UOd1 Rc Uid2 ＋ － － T2 ＋ UOd2 ＋ UOd － Uid ＋ － 差模信号－ 幅度相等、相位相反的一对输入信号 即 Uid1= -Uid2 ，Uid= Uid1-Uid2=2Uid1=-2Uid2 EQ 1 ro 2RC be I 26 mV r 300 (1 ) ud1 ud2 Aud 2 1 A A
A 加R Rc Rc +Uod RL R. R=Rc∥ 0 Ti Uodi Uod2 T2 2 Uid1 Uid o Uid2 r。=2RC 双端输出时，R的中点电位为差模地端， 每管负载为R/2
Rc Uid1 ＋ － － T1 ＋ UOd1 Rc Uid2 ＋ － － T2 ＋ UOd2 ＋ UOd － Uid ＋ －加 RL be L u r R A id be r 2r ro 2RC 2 R R R // L L C R L 双端输出时, RL的中点电位为差模地端, 每管负载为 RL/2