第3章 集成电路运算放大器.pptVIP

3．抑制零点漂移的原理 静态时，ui1＝ui2＝0，即uid=0，由于电路完全对称，UC1＝UC2，所以，uo=0，实现了零输出。 当电源电压波动或者环境温度发生改变时，两管的集电极电流和集电极电压将同时发生同样的改变。其效果相当于在两个输入端加入了共模信号，由于电路的对称性，在理想的情况下，输出电压仍然保持不变，从而抑制了零点漂移。 4．主要技术指标的计算 （1） 差模信号 双端输入－双端输出 电压放大倍数 电路的交流通路如图所示。当从两个管子的集电极做双端输出时，由分析可知，其差模电压放大倍数与单管的电压放大倍数相同： AUD＝AUD1＝ 双端输入－单端输出 如果电压输出取自其中的一个三极管的集电极，则称为单端输出，此时由于只取一个管子的集电极的电压变化量，电压放大倍数只有一个管子时候的一半，即 AUD1＝AUD= Ri＝2rbe Ro=RC 输入电阻和输出电阻 由差模信号时微变等效电路可以求得 Ri＝2rbe Ro=2RC 单端输入 当输入信号只从一个输入端接入，而另外的输入端接地，这种输入方式称为单端输入。 Re支路相当于开路，输入信号ui1近似均匀的分布在两个管子的输入回路上，两个管子的be结上的信号分量大小一致，变化方向刚好相反，单端输入时电路的工作状态与双端输入时一致。 （2）共模信号 双端输出 若输入信号为共模信号，即ui1＝ui2＝uic，称为共模信号输入，由于两管的电流的变化方向一致，对电阻Re而言，相当于每个管子发射极上面接了2Re的电阻，双端输出时，由于电路对称，uo＝uc1－uc2＝0，电压放大倍数为 （3）共模抑制比KCMR 在双端输出时，共模电压放大倍数，所以KCMR是一个无穷大的数值，在单端输出时，可以得到： KCMR= 单端输出 在单端输出的情况下，电压放大倍数为两个管子的任何一个集电极输出与输入的共模信号比，即 3.3.3 其他接法的差分放大电路 上节中的长尾式差分放大电路，Re越大，对共模抑制的能力越强，但同时发射极电位-UEE也要增大，这在集成电路中不易实现；为了克服这种困难，可以采用一个电流源来代替Re。 即可以有效的抑制零点漂移，提高共模抑制比，同时发射极又不要求过高的负电压，因此在集成电路中广为采用。 3.4 集成运算放大器及其主要参数 3.4.1.简单的集成电路运算放大器 3.4.2 CMOS型集成运算放大器简介 3.4.3 集成运放的主要参数 3.4.1.简单的集成电路运算放大器 集成电路运算放大器具有高电压放大倍数、高输入电阻和低输出电阻等优点，是一种性能良好的的多级直接耦合放大电路。大多数的集成运放都由输入级、中间级、输出级、偏置电路四部分组成。 3.4.2 CMOS型集成运算放大器简介 CMOS型集成运放采用N沟道与P沟道互补的场效应管。可以根据系统对运放的要求，有针对性地设计电路结构。因此，这种电路结构相对较简单，电路形式也灵活多样。具有线性特性好、功耗低，电源适用范围宽等优点。 CMOS型集成运放的一个原理电路 3.4.3 集成运放的主要参数 在集成运算放大器的手册上，给出了几十种参数。大体上可分为五类：输入失调参数，开环差模特性参数，开环共模特性参数，大信号特性参数，电源特性参数。 1．输入偏置电流IIB 集成运放的两个输入端一般必须有一定的直流电流IBN和IBP才能工作。通常定义输入偏置电流为 2．输入失调电压UI0 理想的集成运放，当输入电压为零时输出电压也为零。但实际上它的差动输入级很难做到完全对称，一般在uI=0时，uo≠0。我们设想在uI=0时，在输入端人为地外加一电压UIO，可使uo=0。 3．输入失调电流IIO 这是反映运放两输入端输入电流不对称程度的参数，以IIO=|IBP-IBN|表示。 4．开环放大倍数Auo和带宽BW 5．最大差模输入电压UIDmax 6．差模输入电阻rid 7．共模抑制比KCMR 8．转换速率SR 转换速率也叫电压摆率，是表征运放在时域中的大信号特性，反映运放输出对于高速变化的输入信号的响应情况。 9．温度漂移 温度漂移是造成运算放大器静态工作点不稳定的重要因素。实际上，UIO和IIO都是随温度变化的，因此，常要研究其温度系数。 3.5 专用集成运放及使用 3.5.1 专用集成运放简介 3.5.2