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3.2.1 差分放大电路中恒流源的作用 减少共模放大倍数的思路： ? 增大 Re 用恒流源代替 Re 1. 三极管恒流源 +VCC RL Re Rb1 Rb2 IC 特点： 直流电阻为有限值 动态电阻很大 I0 恒流源 代替差 分电路 中的 Re ui1 T1 +VCC T2 Rc Rb31 ui2 Rc –VEE Rb32 Re3 IC3 T3 RL D 简化画法 ui1 T1 +VCC T2 Re ui2 Re VEE IC3 RL 3.2.2 集成运放中的恒流源 一、镜像电流源 IC2 T1 R T2 IR IC1 +VCC 2IB R UBE1 = UBE2 = UBE2 ?1 = ? 2 = ? IB1 = IB2 = IB IC1 = IC2 = IR – 2IB 二、微电流源 IC2 T1 R T2 IR IC1 +VCC 2IB Re UBE1 UBE2 + – + – UBE2 UBE1 3.3.1 集成运算放大器的基本结构及其特点 一、集成运放的基本结构 偏置电路 中间电压放大级 输出级 + ? uo uid 差分 输入级 输入级：差分电路，大大减少温漂。低电流状态获高输入阻抗。 中间电压放大级：采用有源负载的共发射极电路，增益大。 输出级：准互补对称电路，输出功率大、输出电阻小。 偏置电路：各种电流源给各级电路提供合适的静态电流。 3.4.1 理想集成运放及其传输特性 1. Aud ?? 一、理想运放 2. Rid ? ? 3.Ro ? 0 4. KCMR ? ? 5.BW ? ? 6.UIO ? 0，IIO ? 0 二、集成运放的传输特性 1. 传输特性 O uid uo UOM –UOM 理想 线 性 区 实际 2. 工作在线性区的集成运放 闭 环 有负反馈 (1) u+ ? u–(虚短) (2) i+ ? i– ? 0 (虚断) 证： uo = Aud (u+ – u–) = Aud uid u+ – u– = uo/Aud ? 0 证： i+ = uid / Rid ? 0 同理 i – ? 0 虚短和虚断 3. 工作在非线性区的集成运放 开 环 有正 反馈 (1) u+ u–时， uo = UOM， u+ u –时, uo= –UOM (2) i+ ? i– ? 0 (虚断) 3.4.2 基本运算电路 一、比例运算电路 1. 反相比例运算电路 运算放大器在线性应用 时同时存在虚短和虚断 虚断 虚地 为使两输入端对地直流电阻相等： 平衡电阻 特点：1. Auf = ? Rf / R 1 2. 输入电阻较小， R?if = R1 Rif R?if 3. uIC = 0 ，对 KCMR 的要求低 u+ = u- = 0 虚地 2. 同相比例运算电路 Auf = 1 跟随器 当 R1 = ? 时 特点： 1. Auf = 1 + Rf /R1。 2. 输入电阻大，R?if = ?。 3. uIC = u i ，对 KCMR 的要求高。u+ = u- = uI 。 二、加减运算电路 1. 加法电路 R3 = R1 // R2 // Rf iF ? i1 + i2 若 Rf = R1= R2 则 uO = ? (uI1+ uI2) 2. 减法电路 法 1：利用叠加定理 uI2 = 0 uI1 使： uI1 = 0 uI2 使： 一般 R1 = R?1； Rf = R?f uO = uO1 + uO2 = Rf / R1( uI2 ? uI1 ) 法 2：利用虚短、虚断 uo = Rf /R1( uI2 ? uI1 ) 减法运算实际是差分电路 三、积分与微分电路 1. 积分电路 (1) 基本积分电路 = 当 uI 为阶跃信号时： uI t O UI t0 t uO O 设 t0 = 0时，uC =0 时间常数 ? = RC t1 – UI – UOM (2) 克服积分漂移的积分电路 积分漂移 —输入信号为0时，输出缓慢变化。 原因 — AuD、Rid不为?，UIO、IIO不为0，电容缓慢充电。 克服积分漂移的电路： 当：R2C R1C R2的负反馈作用可有效抑制积分漂移。 (3) 积分电路的应用 应用：积分、波形变换、示波器显示和扫描电路、模/数转换 和波形发生器等。 方波 ? 三角波 10 k? 10 nF 时间常数 ? = RC = 0.1 ms uI/V t/ms 0.1 0.3 0.5 5 ? 5 = ? 5 V = 5 V uO/V t/ms 5 ? 5 开关延迟电路 电子开关 当 uO ? 6 V 时 S 闭合， t uO O 6 V 1 ms u