第三章差分放大器.ppt

集成运放的外型封装结构 一、集成电路的分类 A B 特点： （1）输入阻抗高。 （2）T3、T4为横向PNP管，可承受几十伏的反向电压。 3.2.1、差分输入级 共集—共基差分输入级 _ + + + _ T T T 1 4 3 2 T o I I’ o V CC -VEE R R C C o v v i1 i2 v R2 T3 R1 R3 -VEE +VCC vi2 vo E RC T1 RC T2 vi1 T4 IC =IC1+ IC2 = hfe1 IB + hfe2(1+ hfe1 ) IB = [hfe1 + hfe2(1+ hfe1 ) ]IB 为减小IB， 提高输入电阻，T1、T2采用复合三极管 hfe = IC / IB = hfe1 + hfe2(1+ hfe1 ) ? hfe1 hfe2 IC IB IE ?1 ?2 ? IC1 IC2 IB2 -VEE +VCC E RC T1 RC T2 T5 T6 RC3 RE2 RC4 RE3 T7 T9 T8 RE4 RE5 T11 T10 RL 第4级：互补对称射极跟随器 差动放大器 第2级 第1级：差动放大器 第3级：单管放大器 – + 集成运放内部结构（示例） 极 性 判 断 3.2.2、中间级 T3、T4组成镜像电流源，作T1、T2的负载。 同时可使单端输出的电压增益近似为双端输出的电压增益。 有源负载差动放大电路 + u - u _ o v + i c2 c4 i c3 i c1 i I EE CC V V EE v i1 i2 v i c2 2 R L T 1 2 T T 3 4 T ic1 1. 镜像电流源 基准电流： 无论T2的负载如何变化， IC2的电流值将保持不变。 电流源电路 因为： 所以： 2. 微电流源 （1）电流小（因为△UBE小）。 微电流源的特点： （2）电流稳定（电流负反馈） 3. 多路电流源 工作原理： ui为正半周时，T1管工作，T2管截止，输出uo为正； ui为负半周时，T2管工作，T1管截止；输出uo为负。 两管交替工作，在负载电阻RL上得到完整的正弦波。 1. 互补对称射极输出电路 3.2.3、中间级 输入输出波形图 ui uo uo uo ′ 交越失真 死区电压 * * * 1. 从物理意义上解释低通电路 2. 稳态分析方法 3. 增益与传递函数 4. 复数的模与相角 1. 从物理意义上解释低通电路 2. 稳态分析方法 3. 增益与传递函数 4. 复数的模与相角 集成运算放大器——高增益的直接耦合的集成的多级放大器。 集成电路的工艺特点： （1）元器件具有良好的一致性和同向偏差，因而特别有利于实现需要对称结构的电路。 （2）集成电路的芯片面积小，集成度高，所以功耗很小，在毫瓦以下。 （3）不易制造大电阻。需要大电阻时，往往使用有源负载。 （4）只能制作几十pF以下的小电容。因此，集成放大器都采用直接耦合方式。如需大电容，只有外接。 （5）不能制造电感，如需电感，也只能外接。 什么是集成运算放大器？ 集成运放常见的封装方式是金属封装和双列直插式塑料封装，如上图所示，金属壳封装有8、10、12管脚等种类，双列直插式有8、14、16管脚等种类。 双列直插式以缺口为辨认标记，由器件顶上向下看，标记朝向自己，标记右方第一根引线为引脚1，然后逆时针围绕器件，依次数出其余引脚数。 直接耦合放大电路的特殊问题——零点漂移 零漂现象： 产生零漂的原因： 零点漂移的衡量方法： 由温度变化引起的。当温度变化使第一级放大器的静态工作点发生微小变化时，这种变化量会被后面的电路逐级放大，最终在输出端产生较大的电压漂移。因而零点漂移也叫温漂。 输入ui=0时，，输出有缓慢变化的电压产生。 将输出漂移电压按电压增益折算到输入端计算。 + + + _ - R e1 b1 R c1 R T 1 o u u i T V 2 CC R e2 V EE + _ 例如 若输出有1V的漂移电压 。 则等效输入有100 uV的漂移电压 假设 第一级是关键 3. 减小零漂的措施 用非线性元件进行温度补偿 采用差分(动)放大电路 等效 100 uV 漂移 1 V + + + _ - R e1 b1 R c1 R T 1 o u u i T V 2 CC R e2 V EE + _ § 3.1 差分(动)放大器 3.1.1 基本差分(动)放大器 VCC VEE RC1 RC2 RS1 RS2 RE T1 T2 + _ vi + _ vi1 + _ vi2 + _ vo 1、结构 该电路采用两个相同参数的BJT，其外围电路完全相同，即电路两边完全对称 2、抑制零点漂移的原理: Vo= VC1