模电第二章模拟集成电路及应用.pptVIP

第2章 模拟集成电路及应用;第2章差动放大电路及运算放大电路;非电量信号;2.1　直接耦合电路中的特殊问题;ui;ui;前一级的温漂将作为后一级的输入信号，使得当 ui 等于零时， uo不等于零。;2.2　差动放大电路;一、结构;二、抑制零漂的原理;三、共模电压放大倍数AC;四、差模电压放大倍数Ad; 差模输入信号： ui1 =- ui2 =ud （大小相等，极性相反）;五、共模抑制比（CMRR）的定义;一、结构;双电源的作用：;二、静态分析 ;温度T;2. Q点的计算;uo;三、动态分析;结论：任意输入的信号: ui1 , ui2 ，都可分解成差模分量和共模分量。;ui1;ui1;输入信号分类;则：ud = 5mV , uc = 15mV ;RE 对差模信号作用;R;差模信号通路;T1单边微变等效电路;1. 放大倍数;uod1;若差动电路带负载RL (接在 C1 与 C2 之间), 对于差动信号而言，RL中点电位为 0, 所以放大倍数：;ro = 2RC;思考题：电路去掉RB能正常工作吗？ RB的作用是什么？;+UCC;RE对共模信号有抑制作用（原理静态分析，即由于RE的负反馈作用，使IE基本不变）。;;T1单边微变等效电路;KCMRR ? ;2.2.3　差动放大器的主要技术指标;或;差动放大器对差模信号源的等效电阻;2.2.4　具有调零电路的差动放大电路 ;uo;R;R; rce3 ? 1M?;电路改进：加入温度补偿三极管T4（BC短接，相当于二极管）;温度?;1. 恒流源相当于阻值很大的电阻。;2.2.6　差放电路的几种接法;1）差模放大倍数：;1）差模放大倍数：;3.单端输入、双端输出;4.单端输入、单端输出;任意输入的信号: ui1 , ui2 ，都可分解成差模分量和共模分量。 ;共模电压放大倍数 差模电压放大倍数;差动放大器的主要技术指标;ui1 ;ui1 ;2.3　放大电路的反馈;放大器;反馈电路的三个环节：;基本放大 电路Ao;负反馈放大器的一般关系：;负反馈放大器的闭环放大倍数;uf;一、电压反馈和电流反馈;RL;电流反馈采样的两种形式：;　　根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。;i;三、交流反馈与直流反馈;增加隔直电容C后，Rf只对交流起反馈作用。;增加旁路电容C后，Rf只对直流起反馈作用。;2.3.2　负反馈对放大电路的影响;一、对放大倍数的影响;同相，所以;二、改善波形的失真;三、对输入、输出电阻的影响;3. 电压负反馈使电路的输出电阻减小：;理解：电流负反馈目的是阻止?io的变化，稳定输出电流。;四、对通频带的影响;负反馈;反馈的概念与类型;负反馈;2.4　集成运算放大器简介;UEE;;集成运放的主要性能指标：;五、最大差模输入电压UIdmax; ri 大: 几十k? ? 几百 k?;特性曲线：;2.5　集成运放的应用;2.5.2　理想集成运放电路;u+;ui;Ao越大，运放的线性范围越小，必须在输出与输入之间加负反馈才能使其扩大输入信号的线性范围。;一、比例运算电路;Uo;I1= If;ri=R1;平衡电阻，使输入端对地的静态电阻相等，保证静态时输入级的对称性。;电位为0，虚地;输入电阻小、共模电压为 0 以及“虚地”是反相输入的特点。;1.共模输入电压为0，因此对运放的共模抑制比要求低。;Uo;i1= i2;Uo;该放大电路，在放大倍数较大时，可避免使用大电阻。但R3的存在，削弱了负反馈。;_;;3.共模输入电压为Ui，因此对运放的共模抑制比要求高。;_;此电路是电压串联负反馈，输入电阻大，输出电阻小，在电路中作用与分离元件的射极输出器相同，但是电压跟随性能好。;Uo1;所以：;最后：;若满足条件2）：;作用：将若干个输入信号之和或之差按比例放大。;实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。;调节反相求和电路的某一路信号的输入电阻，不影响输入电压和输出电压的比例关系，调节方便。;实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。;此电路如果以 u+ 为输入 ，则输出为：;-;实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。;R2;;_;_;例：设计一个加减运算电路， RF=240k?，使： uo=10ui1+ 8ui2 - 20ui3;(b) 求各电阻值。;优点：元件少，成本低。;-;1. 它们都引入电压负反馈，因此输出电阻都比较小 。;u–= u+= 0;若输入：;i1;t;t;思考：如果输入是正弦波，输出波形怎样，请自己计算。请大家在运放应用的实验中验证。;其他运算电路：对数与指数运算电路、乘法与除法运算电路等