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《第3章第4講(差動放大電路)ppt課件.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、5.1概述5.2差動式放大電路5.3電流源電路5.4集成運算放大器集成運算放大器(差動放大器)集成電路(Integratedcircuit縮寫為IC)是應(yīng)用半導(dǎo)體制造工藝把晶體管、場效應(yīng)管、電阻、小容量電容等許多元器件以及它們之間的連線都做在同一硅片上,然后封裝在管殼里。這樣制成的具有特定功能的電子電路稱為集成電路。特點:體積小、重量輕、性能好、功耗低、可靠性高。5.1.1集成電路簡介5.1概述集成電路按功能可分為模擬集成電路和數(shù)字集成電路兩大類。模擬集成電路按其特點分為集成運算放大器、集成穩(wěn)壓器、集成功率放大器等。5.1.2集成電路分類由于制造工藝方面的原因,模擬
2、集成電路具有下面一些特點:1采用直接耦合方式。2采用差動放大電路。3用恒流源代替大阻值的電阻。4采用復(fù)合管的接法以改進單管的性能。5集成電路中的元件性能一致,特別適宜于制作對稱結(jié)構(gòu)的電路。5.1.3模擬集成電路的結(jié)構(gòu)特點集成運算放大器是一種高放大倍數(shù)的直接耦合多級放大器。直接耦合方式的放大電路存在著溫漂問題,在多級放大器中,第一級的溫漂影響尤其嚴(yán)重,因此必須采取措施有效地抑制溫漂。輸入級大多采用差動式放大電路(DifferentialAmplifier)5.2差動式放大電路5.2.1基本差動放大電路組成:由兩個相同的共射單管放大電路組成。輸入:從兩個管子基極,稱為雙
3、端輸入方式。輸出:從兩個管子集電極之間取出,ΔUO=UC1-UC2,稱為雙端輸出方式。1.工作原理UC1+圖5.1基本差動放大電路+Rs1+VCCΔUI1Rs2Rb1Rc1Rc2Rb2UC2ΔUI2ΔUO++___T1T2-UC1+圖5.1基本差動放大電路+Rs1+VCCΔUI1Rs2Rb1Rc1Rc2Rb2UC2ΔUI2ΔUO++___T1T2-條件:T1和T2特性完全一致,Rs1=Rs2,Rb1=Rb2,Rc1=Rc2,即兩邊電路是完全對稱的。ΔUI1=ΔUI2=0,兩管集電極靜態(tài)值UC1=UC2,輸出電壓ΔUO=0。UC1+圖5.1基本差動放大電路+Rs1+V
4、CCΔUI1Rs2Rb1Rc1Rc2Rb2UC2ΔUI2ΔUO++___T1T2-(1)靜態(tài)分析當(dāng)T(℃)↑UC1下降了ΔUC1,UC2下降了ΔUC2。由于電路對稱,ΔUC1=ΔUC2Ic1↑Ic2↑?輸入大小相等,極性相同的信號,即ΔUI1=ΔUI2?共模信號:ΔUIC=ΔUI1=ΔUI2所以ΔUO=(UC1-ΔUC1)-(UC2-ΔUC2)=0,即輸出電壓沒有溫漂UC1+圖5.1基本差動放大電路+Rs1+VCCΔUI1Rs2Rb1Rc1Rc2Rb2UC2ΔUI2ΔUO++___T1T2-(2)動態(tài)分析(共模輸入)UC1和UC2的變化相同,因此輸出電壓ΔUOC=0
5、。共模電壓放大倍數(shù)(Common-modeGain):當(dāng)輸入共模信號時,共模輸出電壓ΔUOC與輸入電壓ΔUIC之比。UC1+圖5.1基本差動放大電路+Rs1+VCCΔUI1Rs2Rb1Rc1Rc2Rb2UC2ΔUI2ΔUO++___T1T2-電路在理想對稱情況下,雙端輸出時,Auc=0??梢种乒材P盘枴S肁uc表示。UC1+圖5.1基本差動放大電路+Rs1+VCCΔUI1Rs2Rb1Rc1Rc2Rb2UC2ΔUI2ΔUO++___T1T2-差動放大電路要放大信號時,輸入信號ΔUI應(yīng)加在B1、B2兩個輸入端上,如圖所示。ΔUI=ΔUI1–ΔUI2++VCC+ΔUO_R
6、b1Rc1ΔUIΔUI1Rs1Rs2Rc2Rb2B1B2ΔUI2++_+_T1T25.2差模輸入差動放大電路(3)動態(tài)分析(差模輸入)在兩邊電路完全對稱的條件下,輸入信號ΔUI相當(dāng)于在兩邊電路的輸入端均分,因此ΔUIΔUI++VCC+ΔUO_Rb1Rc1ΔUIRs1Rs2Rc2Rb2B1B2++_+_T1T25.2差模輸入差動放大電路ΔUI1=ΔUI/2,ΔUI2=-ΔUI/2。/2/2T1和T2的輸入電壓ΔUI1和ΔUI2大小相等,極性相反,此時的輸入信號ΔUI稱為差模信號(Difference-modeSignal),記為ΔUId:ΔUId=ΔUI1–ΔUI2Δ
7、UI1ΔUI2++VCC+ΔUO_Rb1Rc1ΔUIRs1Rs2Rc2Rb2B1B2++_+_T1T25.2差模輸入差動放大電路在差模信號作用下,兩管的電流和集電極電位變化相反。當(dāng)ΔUI為正時,ΔUI1>0,ΔUC1<0++VCC+ΔUO_Rb1Rc1ΔUIΔUI1Rs1Rs2Rc2Rb2B1B2ΔUI2++_+_T1T25.2差模輸入差動放大電路ΔUI2=-ΔUI/2,ΔUI2<0,ΔUC2>0在兩邊電路完全對稱的條件下,ΔUC1=-ΔUC2++VCC+ΔUO_Rb1Rc1ΔUIΔUI1Rs1Rs2Rc2Rb2B1B2ΔUI2++_+_T1T25.2差模輸入差