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第12章 线性集成运算放大器和运算电路 12.1 多级放大器 基本内容和知识点 12.1.1 常见的耦合方式 直接耦合:DC耦合信号,低频响应好, 但要各级电位配合,存在零点漂移问 题; 阻容耦合:各级静态工作点独立,容 易调试,低频响应差; 变压器耦合:各级静态工作点独立, 阻抗匹配,低频响应差; 第12章 线性集成运算放大器和运算电路 12.1.2 多级放大电路的计算 (1)电压放大倍数 AAAAA u u1 u2 u3 un (2)输入电阻:第一级的输入电阻R ; i1 (3)输出电阻:为输出级的输出电阻R ; on 计算时,应注意各级间的相互影响, 后一级的输入电阻为前级的负载,前级 的输出电阻为后级的信号源内阻。第12章 线性集成运算放大器和运算电路 12.1.3 多级放大器的频率响应放大器级数增加后,放大倍数增加了, 但通频带变窄了。有n级的下限频率为 f , f ,… f ;上限频率为 f , f ,… f ; L1 L2 Ln H1 H2 Hn 则总的上、下限频率为 2 2 2 ?1/ 2 f1.1 ff f L L1 L2 L n ?2 ?2 ?2 ?1/ 2 f0.9 ff f H H1 H 2 H n第12章 线性集成运算放大器和运算电路 12.2 集成运算放大器 基本内容和知识点 12.2.1 集成电路的主要特点相邻元件特性一致性好,用有源器件 代替无源元件,二极管由三极管代替, 但只能制作小电容; 12.2.2 集成运算放大器的典型结构运放是一种高增益,DC耦合,多级放 大电路。有四部分组成:输入级、中间级、 输出级、偏置电路组成。第12章 线性集成运算放大器和运算电路 输出级 中间级 输入级 输出 输入 偏置电路 输入级:输入电阻高,失调和零漂小→ 通常为差分放大电路; 中间级:电压放大倍数大→共射放大电路; 输出级:输出电阻小,负载能力强→互补 推挽乙类放大电路; 偏置电路:为各级提供稳定的偏置电流→ 电流源电路; 第12章 线性集成运算放大器和运算电路 12.2.3 差分放大电路 典型电路 V C C R R C C u 0 i i C1 C 2 R u u R 01 02 B B T T 1 2 u u i1 i2 R B i EV E E第12章 线性集成运算放大器和运算电路V 1.电路类型: C C R R C C u 0 i i C1 C 2 u u R R 01 02 B B T T 1 2 u u i1 i2 R B i EV E E双入/双出,双入/单出,单入/双出, 单入/单出四种。有射极长尾(射极电阻) 和恒流源电路两种)。第12章 线性集成运算放大器和运算电路 2.电路主要特点V C C (1)电路结构和参数对称; R R C C u 0 (2)抑制零点漂移, i i C1 C 2 R u u R 01 02 B B 双端输出时零漂为零, T T 1 2 单端输出时射极电阻R u u E i1 i2 R B 的共模负反馈作用,具 i EV E E 有抑制零漂作用; (3)抑制共模信号,双端输出时无共模放 大能力; 第12章 线性集成运算放大器和运算电路 (4)放大差模信号,两个大小相等,极 性相反的信号,两个输出端也有大小相等, 方向相反的输出信号,双端输出时,总输 出为两边输出之和(2倍关系);V C C 3.静态分析 R R C C u 0 以对称性思路分析有 i i C1 C 2 R u u R 01 02 B B VU T T E E B E 1 2 IB R21? R u u B E i1 i2 R B VU i E E B E EV I? IE E C B 2 R E第12章 线性集成运算放大器和运算电路 UVVI R2 R C E C C E E C C E 4.动态分析 (1)小信号差模特性V C C R R C C差模信号输入时, u 0 i i 发射极成为“交流虚 C1 C 2 R u u R 01 02 B B T T 1 2 地”,负载电阻中心 u u i1 i2 点电位为零,双端输 R B i 出时,负载电阻折半 EV E E 处理,单端输出时不 折半。第12章 线性集成运算放大器和运算电路 a差模电压放大数R // R / 2 C L A? 双端输出 u d Rr B b e 1 R // R C L AV u d 单端输出 C C 2 Rr B b e R R C C u b输入电阻 0 i i C1 C 2 u u R R B 01 02 B R2 Rr i d B be T T 1 2 u u i1 i2 c输出电阻: R B i E R2 RV 双端输出时 E E O C RR O C 单端输出