第五部分集成运算放大器精品课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第五部分集成运算放大器精品课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第五 部分 集成 运算放大器 精品 课件
- 资源描述:
-
1、第五章第五章 集成运算放大器集成运算放大器5.1 差动放大电路差动放大电路5.2 集成运算放大器中的单元电路集成运算放大器中的单元电路5.3 集成运放简介集成运放简介5.4 集成运算放大器中的主要参数集成运算放大器中的主要参数5.5 特殊集成运算放大器特殊集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器高增益的直接耦合的集成高增益的直接耦合的集成的多级放大器。的多级放大器。集成电路的工艺特点: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)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。需要对称结构的电路。(2)集成电路的芯片面积小,集成度高,
2、所以功耗很小,在毫瓦)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。以下。(3)不易制造大电阻。需要大电阻时,往往使用有源负载。)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)只能制作几十pF以下的小电容。因此,集成放大器都采用以下的小电容。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。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。)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?什么是集成运算放大器?直耦放大电路的特殊问题直耦放大电路的特殊问题零点漂移零点漂移零漂现象零漂现象:产生零漂的原因产生零漂的原因
3、:零漂的衡量方法:零漂的衡量方法:由温度变化引起的。由温度变化引起的。当温度变当温度变化使第一级放大器的静态工作化使第一级放大器的静态工作点发生微小变化时,这种变化点发生微小变化时,这种变化量会被后面的电路逐级放大,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最终在输出端产生较大的电压漂移。因而零点漂移也叫漂移。因而零点漂移也叫温漂温漂。输入输入ui=0时,输出有缓慢时,输出有缓慢变化的电压产生。变化的电压产生。将输出漂移电压按电压增益折算到输将输出漂移电压按电压增益折算到输入端计算。入端计算。+-Re1b1Rc1RT1ouuiTV2CCRe2VEEuo0t例如例如 100,=u1A
4、若输出有若输出有1 V的漂移的漂移电压电压。则等效输入有则等效输入有100 uV的漂移电压的漂移电压假设假设第一级是关键第一级是关键100=u2A3.减小零漂的措施减小零漂的措施用非线性元件进行温度补偿用非线性元件进行温度补偿采用差动放大电路采用差动放大电路等效等效 100 uV漂移漂移 1 V+-Re1b1Rc1RT1ouuiTV2CCRe2VEE10000=uA5.1 差动放大电路差动放大电路一一.结构结构:对称性结构对称性结构即:即:1=2=UBE1=UBE2=UBE rbe1=rbe2=rbe RC1=RC2=RC Rb1=Rb2=Rb+_+_+VCCuuci1i2TT12RcRbRb
5、RouREEeV 1.1.差动放大电路一般有两个输入端:差动放大电路一般有两个输入端:双端输入双端输入从两输入端同时加信号。从两输入端同时加信号。单端输入单端输入仅从一个输入端对地加信号。仅从一个输入端对地加信号。2.2.差动放大电路可差动放大电路可以有两个输出端。以有两个输出端。双端输出双端输出从从C1 和和C2输出。输出。单端输出单端输出从从C1或或C2 对地输出对地输出。二二.几个基本概念几个基本概念-+-_-o2Ru+RT+RbTCC1R+EEueb2oVRccV+i2uui1uo13.差模信号与共模信号差模信号与共模信号i2i1id=uuu 差模信号:差模信号:)(21=i2i1ic
6、uuu 共模信号:共模信号:idodud=uuA差模电压增益:差模电压增益:icocuc=uuA共模电压增益:共模电压增益:总输出电压:总输出电压:icucidudocodo=uAuAuuu ucudCMR=AAK4.共模抑制比共模抑制比+_+_+VCCuuci1i2TT12RcRbRbRouREEeVeEERe)(7.0=RVVI 三三.差动放大电路的基本工作原理差动放大电路的基本工作原理 1.静态工作点的计算:静态工作点的计算:0=i2i1 uu 忽略Ib,有:Ub1=Ub2=0VReCC2C121=IIII CE2CE1=UU)7.0(CCCC RIV CB1B1III 0=C2C1O
7、UUU+_+_+VCCuuci1i2TT12RcRbRbRouREEeV2.抑制零漂的原理抑制零漂的原理:Uo=UC1-UC2 =0当当ui1=ui2 =0 时,时,当温度变化时:当温度变化时:UC1=UC2设设T ic1 ,ic2 uc1 ,uc2 uo=uc1-uc2=0+_+_+VCCuuci1i2TT12RcRbRbRouREEeV(1)(1)加入差模信号加入差模信号 ui1i1=-=-ui2i2=uidid/2/2,3.3.电路的动态分析电路的动态分析 所以,所以,Re对差模对差模信号相当于短路。信号相当于短路。若若ui1 ,ui2 ib1 ,ib2 ie1 ,ie2 IRe不变不变
8、 UE不变不变 uicic=0=0。+_-RRT+RbTCC1REEueb2VRccV+i2uui1oidu2idu2-IReEo2u+uo1LR-+-2+REidb2TuTi1idb1RRucc+i22uRu-uEu+o1ouo2beLcd)2/(rRRRAbu 求差模电压放大倍数求差模电压放大倍数:因为因为ui1=-ui2设设ui1 ,ui2 uo1 ,uo2 。电路对称电路对称uo1=uo2 uo=uo1 uo2=2 uo1 差模电压放大倍数差模电压放大倍数 2i1iOduuuuA 1iO122uu 1iO1uu-+-2+REidb2TuTi1idb1RRucc+i22uRu-uEu+o
9、1ouo2+ibberR-+Co1uRL-+ui1icib2bR差模输入电阻差模输入电阻 beid2rRRb 输出电阻输出电阻co2RR -+-2+REidb2TuTi1idb1RRucc+i22uRu-uEu+o1ouo2(2)(2)加入共模信号加入共模信号 ui1i1=ui2i2=uicic,uidid=0=0。设设ui1 ,ui2 uo1 ,uo2 。因因ui1=ui2,uo1=uo2 uo=0(理想化理想化)。共模电压放大倍数共模电压放大倍数 0ucA-+-_+uueuR1CCRETo1RL+i2uic+cuRobT+RebI2RVVo2cR+i1uEEicu四四.差动放大器的输入输出
10、方式差动放大器的输入输出方式 差动放大器共有四种输入输出方式差动放大器共有四种输入输出方式:1.双端输入、双端输出(双端输入、双端输出(双入双出双入双出)2.双端输入、单端输出(双端输入、单端输出(双入单出双入单出)3.单端输入、双端输出(单端输入、双端输出(单入双出单入双出)4.单端输入、单端输出(单端输入、单端输出(单入单出单入单出)主要讨论的问题有:主要讨论的问题有:差模电压放大倍数、共模电压放大倍数差模电压放大倍数、共模电压放大倍数 差模输入电阻差模输入电阻 输出电阻输出电阻1.双端输入双端输出双端输入双端输出(1)差模电压放大倍数差模电压放大倍数(2)共模电压放大倍数)共模电压放大倍
11、数0uc A(3)差模输入电阻)差模输入电阻 beid2rRRb (4)输出电阻)输出电阻co2 RR-+-_-+oo2cu+bV2uuRLRi2+o1TeRRui1cVbCCuEE+R1TRbeLcdu)2/(rRRRAb bebLcud2/rRRRA 2.双端输入单端输出双端输入单端输出 这种方式适用这种方式适用于将差分信号转换于将差分信号转换为单端输出的信号。为单端输出的信号。(1)差模电压放大倍数差模电压放大倍数(2)差模输入电阻)差模输入电阻beid2rRRb(3)输出电阻)输出电阻coRR+_cu+bV2uRLRi2o1TeRRi1cVbCCuEE+R1TR+(4)共模电压放大倍数
12、)共模电压放大倍数+_cu+bV2uRLRi2o1TeRRi1cVbCCuEE+R1TR+icuuiciRe ui1i1=ui2i2=uicic,设设ui1 ,ui2 ie1 ,ie1 。iRe(=2 ie1)画出共模等效画出共模等效电路电路uucic+b1uRicci1T2RRo1RuuT+i2bR+LieRe1Re22ie2ico1icocuc=uuuuAebebL2)1(=RrRReL2RR动画演示动画演示求共模电压放大倍数求共模电压放大倍数:uucic+b1uRicci1T2RRo1RuuT+i2bR+LieRe1Re22ie2+i-RbeuLuRR+r-bo1CbbiicciRe2
13、3.单端输入双端输出单端输入双端输出 单端输入等效双端输入单端输入等效双端输入:因为因为Re从从T2发射极看进发射极看进去的等效电阻,故去的等效电阻,故 Re 可视为开可视为开路,于是有路,于是有beLcd)2/(rRRRAbu ui1=ui2 =ui/2 计算同双端输入双端输出:计算同双端输入双端输出:0uc A beid2rRRb co2 RR 动画演示_RRT+RbT1EEeb2ViuiRei1u+-i2u+-beLcd2/rRRRAbu 4.单端输入单端输出单端输入单端输出 注意放大倍数的正负号:注意放大倍数的正负号:设从设从T1的基极输入信号,如果从的基极输入信号,如果从uo1 输出
14、为负号;从输出为负号;从uo2 输出为正号。输出为正号。计算同双入单出:计算同双入单出:eLc2RRAu beid2rRRb coRR _+VRi1RbecV2TRR+LbcuEEo1uRRReTCC1i+(1)(1)差模电压放大倍数差模电压放大倍数 与单端输入还是双端输入无关,只与输出方式有关:与单端输入还是双端输入无关,只与输出方式有关:差动放大器动态参数计算总结差动放大器动态参数计算总结 双端输出时:双端输出时:beLcdu)2/(rRRRAb 单端输出时:单端输出时:beLcud2/rRRRAb (2)(2)共模电压放大倍数共模电压放大倍数 与单端输入还是双端输入无关,只与输出方式有关
15、:与单端输入还是双端输入无关,只与输出方式有关:双端输出时:双端输出时:单端输出时:单端输出时:0uc AeLuc2RRA (3)(3)差模输入电阻差模输入电阻 不论是单端输入还是双端输入,差模输入电阻不论是单端输入还是双端输入,差模输入电阻Rid是基本放大电路的两倍。是基本放大电路的两倍。单端输出时,单端输出时,双端输出时,双端输出时,coRR co2RR beid2rRRb (4)(4)输出电阻输出电阻(5)(5)共模抑制比共模抑制比 共模抑制比共模抑制比KCMR是差分放大器的一个重要指标。是差分放大器的一个重要指标。bebeeLbebLCMR2/)(2/rRRRRrRRK ucudCMR
16、AAK dBlg20ucudCMRAAK,或 双端输出时双端输出时KCMR可认为等于无穷大,可认为等于无穷大,单端输出时共模抑制比:单端输出时共模抑制比:动画演示动画演示 五五.带恒流源的差动放大电路带恒流源的差动放大电路 根据共模抑制比公式:根据共模抑制比公式:bebeCMRrRRK 加大加大Re,可以提高共模抑,可以提高共模抑制比。为此可用恒流源制比。为此可用恒流源T3来来代替代替Re。等效很大的交流电阻,直等效很大的交流电阻,直流电阻并不大。流电阻并不大。恒流源使共模放大倍数减小,而恒流源使共模放大倍数减小,而不影响差模放大倍数,从而增加不影响差模放大倍数,从而增加共模抑制比。共模抑制比
17、。恒流源的作用恒流源的作用+-+_oVi2uuRi1+LuEERR+1TTRCCbRRVc2cb31RR2T3带恒流源的差动放大电路的计算:带恒流源的差动放大电路的计算:静态工作点:静态工作点:+_-RRT+RbTCC1REEub2VRccV+i2uui1oRL3R1R2T3Ic3AB211EEABRRRVU 3ABC3V7.0RUI 2C3C2C1III 动态:动态:恒流源等效电阻:恒流源等效电阻:)/1(321be33ceRRRrRrR 等效等效1.镜像电流源镜像电流源基准电流:基准电流:BE1BE2=UUREFI E1E2=IIC1C2=II 无论无论T2的负载如何变化,的负载如何变化,
展开阅读全文