第6章 集成運(yùn)算放大電路

1、電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）蘭州大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院蘭州大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院20132013集成電路運(yùn)算放大器中的電流源1、鏡像電流源、鏡像電流源T0 和 T1 特性完全相同。，成鏡象關(guān)系。，CC0C1B0B1BE0BE1IIIIIVVRRIIIIIIII22CCCB10B0CRVVII， BECCRC1 則時(shí)2 若多路輸出鏡像電流源多路輸出鏡像電流源 若考慮到若考慮到不夠大或輸出路數(shù)很多，該如何處理？不夠大或輸出路數(shù)很多，該如何處理？若若不夠大或輸出路數(shù)很多：不夠大或輸出路數(shù)很多：作用？作用？2、比例式電流源（多路輸出）、比例式電流源（多路輸出）RCIRRI212RC

2、IRRI313要求提供很小的靜態(tài)要求提供很小的靜態(tài)電流，又不能用大電電流，又不能用大電阻時(shí)，采用微電流源阻時(shí)，采用微電流源微電流源微電流源eeRVRVVIIBEBEBEEC10113、電流源用作有源負(fù)載、電流源用作有源負(fù)載F007型集成電路運(yùn)算放大器型集成電路運(yùn)算放大器6.1.1 6.1.1 前后級(jí)前后級(jí)Q Q點(diǎn)相互影響點(diǎn)相互影響設(shè)兩個(gè)管子的特性參數(shù)相同，則Ub1=Ub2=0.7v Uc1=Uc2=EC-IcRc=Ec-RcIb= Ec-Rc(Ec-Ub)/Rb=6.3vuiRC13kRb1300kT1=50+EC=12vuoRC13kRb2300kT2=501、 直接耦合后，由于Ub2不會(huì)有

3、很大的增加，迫使T1處于接近飽和的狀態(tài)。2、 直接耦合后，Rc1作為T(mén)2的扁流電阻，且由于Rc1Rb2使IB2大大增加，使T2處于深度飽和狀態(tài)。6.1 直接耦合放大器的特點(diǎn)直接耦合放大器的特點(diǎn)6.1.1 6.1.1 前后級(jí)前后級(jí)Q Q點(diǎn)相互影響點(diǎn)相互影響6.1 直接耦合放大器的特點(diǎn)直接耦合放大器的特點(diǎn)uiRC13kRb1300kT1=50+EC=12vuoRC13kRb2300kT2=503、怎樣解決直流電位相互牽制的問(wèn)題？（1）利用Re2提高T2的Ue，使T1，T2退出飽和狀態(tài)。 Re2優(yōu)點(diǎn)：元件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：由于Re的作用使放大倍數(shù)降低。因?yàn)閁cUb，當(dāng)級(jí)數(shù)增多時(shí)，這一方面要求電源提供

4、更高的電壓，另一方面輸出端可能偏離所要求的直流電位。在接入信號(hào)源或負(fù)載時(shí)，由于信號(hào)源或負(fù)載電阻的分流作用也會(huì)影響放大電路的直流電位。 Re2的阻值應(yīng)由T1的Uc1和T2的Ie2來(lái)決定，即Re2=（Uc1-Ube2）/Ie26.1.1 6.1.1 前后級(jí)前后級(jí)Q Q點(diǎn)相互影響點(diǎn)相互影響6.1 直接耦合放大器的特點(diǎn)直接耦合放大器的特點(diǎn)uiRC13kRb1300kT1=50+EC=12vuoRC13kRb2300kT2=503、怎樣解決直流電位相互牽制的問(wèn)題？（1）利用Re2提高T2的Ue，使T1，T2退出飽和狀態(tài)。 Re2（2）利用NPN型和PNP型管交替使用。 uiRb1Rb2Rc1Re1Rc2

5、uo-E+E（3）用硅穩(wěn)壓管耦合移動(dòng)電位。 u0uiRb1Rc1Rb2+EC6.1.2 6.1.2 零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移 6.1 直接耦合放大器的特點(diǎn)直接耦合放大器的特點(diǎn)1、什么是零點(diǎn)漂移在直流放大電路中，我們把輸入信號(hào)為零時(shí)，輸出電壓偏離其初始值的現(xiàn)象稱(chēng)為零點(diǎn)漂移。 （1）直流放大器級(jí)數(shù)越多，放大倍數(shù)越大。輸出端漂移現(xiàn)象越嚴(yán)重。（2）第一級(jí)的零漂影響最大。 ui Au=20 U01=10mv Au=20 U02=210mv Au=20 U01=4.21v uot0有時(shí)會(huì)將信號(hào)淹沒(méi)6.1.2 6.1.2 零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移 6.1 直接耦合放大器的特點(diǎn)直接耦合放大器的特點(diǎn)3、產(chǎn)生零漂的原因（1） 溫

6、度的變化最主要。（2） 電流電壓的波動(dòng)。（3） 電路元件參數(shù)的變化。4、減少零漂的措施（1） 選用高質(zhì)量的硅管，并用溫度補(bǔ)償電路。（2） 采用調(diào)制的方式。（3） 采用差分放大電路。2、怎樣衡量零點(diǎn)漂移的大小：折算到輸入端的等效漂移電壓放大器的電壓放大倍數(shù)輸出電壓的漂移值等效漂移電壓 6.2.1 基本電路基本電路 特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)。結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)。6.2 差動(dòng)放大器差動(dòng)放大器ui26.2.2 工作原理工作原理 1、 工作原理當(dāng)ui=0時(shí)，ui1=ui2=0，一方面uo1=uo2=0，另一方面UC1=UC2，可見(jiàn)，在電路完全對(duì)稱(chēng)的情況下，輸入信號(hào)為零時(shí)，輸出信號(hào)也為零。當(dāng)uI0時(shí)，ui1uoRCR1

7、RsRCR1Rs+ECuiuo1uo2 ui1=-ui2， 則uo1=-uo2，同時(shí)UC1=UC2，則輸出信號(hào)uo=uo1-uo2=2uo1，即輸入信號(hào)不為零時(shí)，輸出信號(hào)也不為零。ui2ui1uoRCR1RsRCR1Rs+ECuiuo1uo16.2.2 工作原理工作原理 2、 放大倍數(shù)： 6.2 差動(dòng)放大器差動(dòng)放大器即這種電路的電壓放大倍數(shù)與單管放大器的電壓放大倍數(shù)相同。 2/LCLRRR iegLiegbLb2o1o1uhRR)hR(IRIUUAiegLuhRRA22iegLuioioiiooiouhRRAUUUUUUUUUUA11111212122總的電壓放大倍數(shù)：RL RL/26.2.2

8、 工作原理工作原理 3、 共模信號(hào)與差模信號(hào)共模( common mode)信號(hào)：uc 6.2 差動(dòng)放大器差動(dòng)放大器ui2ui1uoRCR1RsRCR1Rs+ECuiuo1uo1 由于電路完全對(duì)稱(chēng)，當(dāng)溫度變化時(shí)，兩管的零漂總是一樣的，這相當(dāng)于在兩管的輸入端加了一個(gè)共模信號(hào)，uic1=uic2，則uoc=Auuic=Au(uic1-uic2)=0差分放大器可以完全抑制共模信號(hào)。差模(differential mode)信號(hào)：ud 兩信號(hào)的幅值相等，位相相反，頻率相同。4、 對(duì)零點(diǎn)漂移的抑制兩信號(hào)的幅值相等，位相相同，頻率相同。6.2.2 工作原理工作原理 5、 共模抑制比（Common - Mo

9、de Rejection Ratio) 6.2 差動(dòng)放大器差動(dòng)放大器ui2ui1uoRCR1RsRCR1Rs+ECuiuo1uo1 對(duì)理想的差動(dòng)放大器：CMRR= 一般的差動(dòng)放大器： CMRR=60dB（左右） 差分放大電路能有效地放大差模信號(hào)，而對(duì)共模信號(hào)有很強(qiáng)的抑制能力。這是它的主要優(yōu)點(diǎn)。差模放大倍數(shù)越大，共模放大倍數(shù)越小，即對(duì)共模信號(hào)的抑制能力越強(qiáng)，說(shuō)明放大器的性能越好。 )dB(AAlg20AACMRRucuducud1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)為了使左右平衡，可設(shè)為了使左右平衡，可設(shè)置調(diào)零電位器置調(diào)零電位器: uoui1+UCCRCT1RsRCT2Rsui2REUEE6.2.3 典型電路分析典型電

10、路分析長(zhǎng)尾電路長(zhǎng)尾電路 6.2 差動(dòng)放大器差動(dòng)放大器2、 RE的作用的作用 設(shè)ui1 = ui2 = 0 抑制溫度漂移，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。溫度溫度TICIE = 2ICUEUBEIBIC自動(dòng)穩(wěn)定自動(dòng)穩(wěn)定RE 具有強(qiáng)負(fù)反饋?zhàn)饔镁哂袕?qiáng)負(fù)反饋?zhàn)饔?、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)為了使左右平衡，可設(shè)為了使左右平衡，可設(shè)置調(diào)零電位器置調(diào)零電位器: uoui1+UCCRCT1RsRCT2Rsui2REUEE6.2.3 典型電路分析典型電路分析長(zhǎng)尾電路長(zhǎng)尾電路 6.2 差動(dòng)放大器差動(dòng)放大器2、 RE的作用的作用 兩管的集電極電壓的變化，也是大小相等，方向相反，當(dāng)負(fù)載接在兩管的集電極之間時(shí)，負(fù)載兩端的輸出電壓是兩管集電極的電位差

11、，而不是相互抵消。 RE對(duì)差模信號(hào)沒(méi)有反饋?zhàn)饔谩?ui1 ui2ib1 , ic1ib2 , ic2ic1 = - ic2iRE = ie1+ ie2 = 0uRE = 0RE對(duì)差模信號(hào)對(duì)差模信號(hào)不起不起作用作用3、Q點(diǎn)的計(jì)算點(diǎn)的計(jì)算IBIC1IC2IBIE6.2.3 典型電路分析典型電路分析6.2 差動(dòng)放大器差動(dòng)放大器uoui1+UCCRCT1RsRCT2Rsui2REUEEuoWP/2+ECRCRsRCRs2REEe2REWP/2Q點(diǎn)： IC1IE1 IB1=IC1/1 UCE1=EC-IC1(RC1+2RE)-EeE1BEe1W21E1BEe1ER2UE1RsRR2UEIS11ER1IE

12、e-UBE1=IE1(WP/2+2RE)+IB1Rs = IE1(WP/2+2RE)+得：(1) 差模輸入差模輸入均壓器均壓器diiuuu211diiuuu212RRuoui+UCCRCT1RsRCT2RsREUCC4、放大倍數(shù)的計(jì)算放大倍數(shù)的計(jì)算 6.2.3 典型電路分析典型電路分析6.2 差動(dòng)放大器差動(dòng)放大器RL/2WP/2RCRs)1 (WhR)2R/R(AP21iesLcud(1) 差模輸入差模輸入RRuoui+UCCRCT1RsRCT2RsREUCC4、放大倍數(shù)的計(jì)算放大倍數(shù)的計(jì)算 6.2.3 典型電路分析典型電路分析6.2 差動(dòng)放大器差動(dòng)放大器)1 (WhR)2R/R(AP21ie

13、sLcud110022iddiddudUUUUA雙)1 ()2/(21PiesLcWhRRR雙單udiddiddudAUUUUA2121100在雙端輸出時(shí)：在單端輸出時(shí)：(1) 差模輸入差模輸入RRuoui+UCCRCT1RsRCT2RsREUCC4、放大倍數(shù)的計(jì)算放大倍數(shù)的計(jì)算 6.2.3 典型電路分析典型電路分析6.2 差動(dòng)放大器差動(dòng)放大器)1 (WhR)2R/R(AP21iesLcud說(shuō)明：差分電路的差模電壓放大倍數(shù)與對(duì)應(yīng)的單管放大器相等。選擇較大的負(fù)載電阻和較高的管子，可以獲得較大的放大倍數(shù)。WP對(duì)差模信號(hào)有負(fù)反饋?zhàn)饔?，故不能太大。單端輸出的Aud是雙端輸出的Aud的一半。(2) 共模

14、輸入共模輸入4、放大倍數(shù)的計(jì)算放大倍數(shù)的計(jì)算 6.2.3 典型電路分析典型電路分析6.2 差動(dòng)放大器差動(dòng)放大器uoui1+UCCRCT1RsRCT2Rsui2REUEERW/22RERC2Rs說(shuō)明：Auc在單端輸出的情況下與對(duì)應(yīng)的單管放大器相等，但很小。在雙端輸出時(shí)，由于電路的對(duì)稱(chēng)性，使Auc=0。因?yàn)榱闫盘?hào)就是共模信號(hào)，故電路對(duì)零漂有抑制作用。 1ic1c0ucUUAecP21eiescR2R)1)(WR2(hRRuc1ic1ocicocucA21U2UUUA單在單端輸出時(shí)：(1) 差模輸入差模輸入RRuoui+UCCRCT1RsRCT2RsREUCC5、輸入電阻和輸出電阻輸入電阻和輸出電

15、阻 6.2.3 典型電路分析典型電路分析6.2 差動(dòng)放大器差動(dòng)放大器RL/2WP/2RCRs)1 ( 2)1 (222112111piesbpiesbbiiiidWhRiWhRiIUIURcoRR2兩輸入端之間的電阻 (2) 共模輸入共模輸入6.2.3 典型電路分析典型電路分析6.2 差動(dòng)放大器差動(dòng)放大器uoui1+UCCRCT1RsRCT2Rsui2REUEERW/22RERC2Rs5、輸入電阻和輸出電阻輸入電阻和輸出電阻 每個(gè)輸入端對(duì)地的電阻 )2(12111PeiesiciCicWRhRIURcoRR26.2.3 典型電路分析典型電路分析6.2 差動(dòng)放大器差動(dòng)放大器uoui1+UCCRC

16、T1RsRCT2Rsui2REUEE6、四種接法、四種接法21212112BEBEBEBEeBETREBEUUUURUUEUUe即較大時(shí)，當(dāng)?shù)幕鶚O接地（1）雙端輸入，雙端輸出；（2）雙端輸入，單端輸出；（3）單端輸入，雙端輸出；雖是單端輸入，但由于Re的負(fù)反饋?zhàn)饔?，其?shí)際效果等效于雙端輸入。（4）單端輸入，單端輸出；6.2.4 差動(dòng)放大器的改進(jìn)差動(dòng)放大器的改進(jìn) 6.2 差動(dòng)放大器差動(dòng)放大器uoui1+UCCRCT1RsRCT2Rsui2REUEE1、采用恒流源的差動(dòng)放大器、采用恒流源的差動(dòng)放大器 已知Re對(duì)共模信號(hào)有反饋，對(duì)差模信號(hào)無(wú)反饋，故Re越大越好，但Re太大，必須電源電壓很高。 例如：

17、設(shè)IRe=1mA，當(dāng)Re=10k時(shí)，Ee=10.7V； 當(dāng)Re=100k時(shí)，Ee=100.7V。對(duì)晶體管的e極和c極之間，具有極高的等效阻抗而壓降不大。 IC(mA)UCE(v)QIC UCE )10(IUr6CCECE左右很大)10(IUR2CQCEQCE左右很小6.2.4 差動(dòng)放大器的改進(jìn)差動(dòng)放大器的改進(jìn) 6.2 差動(dòng)放大器差動(dòng)放大器uoui1+UCCRCT1RsRCT2Rsui2REUEE1、采用恒流源的差動(dòng)放大器、采用恒流源的差動(dòng)放大器 電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu):+EC R1T3uiR2-EeT2R3T1RCWPRCRsRs3e3212eC3e3B3e3E3E3CRER)RR(R)EE(REU

18、REUII由于T3的恒流作用，當(dāng)為共模信號(hào)時(shí)，T1、T2的e極電位，將隨輸入信號(hào)變化而變化，但兩管的電流IC1、IC2卻幾乎不變，故UC1、UC2幾乎不變。R3是負(fù)反饋電阻，提高了恒流源IC3的穩(wěn)定性和進(jìn)一步提高恒流源的交流輸出電阻。6.2.4 差動(dòng)放大器的改進(jìn)差動(dòng)放大器的改進(jìn) 6.2 差動(dòng)放大器差動(dòng)放大器2、采用共模負(fù)反饋的差動(dòng)放大器、采用共模負(fù)反饋的差動(dòng)放大器 電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu):+EC R1T3uiR2-EeT2R3T1RCWPRCRsRsUA+EC R1T3uiR2-EeT2R3T1RCWPRCRsRsT IC1 IC2UAUBIE3IC3IC2IC16.3.1 集成電路及其分類(lèi)集成電路

19、及其分類(lèi) 1、小規(guī)模集成電路（0100個(gè)元件） 中規(guī)模集成電路（1001000個(gè)元件） 大規(guī)模集成電路（1000個(gè)元件以上） 超大規(guī)模集成電路（十萬(wàn)個(gè)元件以上） 6.3 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器 2、模擬集成電路 數(shù)字集成電路3、集成運(yùn)算放大器 集成功放 集成高頻放大器 集成中頻放大器 集成比較器集成電路集成電路: 將整個(gè)電路的各個(gè)元件做在同一個(gè)半導(dǎo)體基片上。集成電路的優(yōu)點(diǎn)：集成電路的優(yōu)點(diǎn)： 工作穩(wěn)定、使用方便、體積小、重量輕、功耗小。集成電路的分類(lèi)：集成電路的分類(lèi)： 6.3.2 運(yùn)算放大器及其特點(diǎn)運(yùn)算放大器及其特點(diǎn) 1、運(yùn)算放大器是一個(gè)高增益的直接耦合放大器；2、運(yùn)算放大器第一級(jí)總是采用

20、差分放大器，末級(jí)采用射極輸出器，因此，它至少有兩個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端。 6.3 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器同相輸入端：uo與ui的位相相同。反相輸入端：uo與ui的位相相反。Aod：開(kāi)環(huán)差模電壓放大倍數(shù)。ui反相輸入端同相輸入端Uo=AodUi u u+ uoAo國(guó)際符號(hào)國(guó)際符號(hào)國(guó)內(nèi)符號(hào)國(guó)內(nèi)符號(hào)Auduu+6.3.2 運(yùn)算放大器及其特點(diǎn)運(yùn)算放大器及其特點(diǎn) 3、運(yùn)算放大器的等效電路 6.3 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器4、理想運(yùn)算放大器的特性（1）差分輸入阻抗 Ri=（2）輸出阻抗 Ro=0（3）開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù) Aod=ui反相輸入端同相輸入端AudUo=AodUi U-U+Roui Ri

21、AodUi uo（4）通頻帶寬 BW=（5）共模抑制比 CMRR= （6）特性不隨溫度變化6.3.2 運(yùn)算放大器及其特點(diǎn)運(yùn)算放大器及其特點(diǎn) 5、集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn)（1）同一芯片上的元件是同一工藝制造出來(lái)的，故具有同相偏差。元件參數(shù)偏差方向一致，溫度均一性好。（2）盡量采用三極管代替電阻、電容和二極管等元件。 盡量多用NPN型管，少用PNP管。6.3 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器6、集成運(yùn)算放大器的方框圖 輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)偏置電路u-u+6.3.3 集成運(yùn)算放大器的基本單元電路集成運(yùn)算放大器的基本單元電路 1、差動(dòng)輸入級(jí)（1）對(duì)輸入級(jí)的要求零點(diǎn)漂移要盡量小，輸入電阻要高，基極偏置電流要小，并

22、且有較高的增益。（2）采用普通差動(dòng)放大器的輸入級(jí)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易對(duì)稱(chēng)，有因而漂移較小。缺點(diǎn)：輸入阻抗低（50300k），電壓放大倍數(shù)不高（30100）。（3）采用共集共基差動(dòng)放大器 6.3 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器6.3.3 集成運(yùn)算放大器的基本單元電路集成運(yùn)算放大器的基本單元電路 1、差動(dòng)輸入級(jí)（3）采用共集共基差動(dòng)放大器 6.3 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器 這種電路由兩級(jí)放大電路組成，第一級(jí)由較高的NPN型管T1、T2組成共集電極放大器，T3、T4為其負(fù)載，I0為本級(jí)集電極恒流源。IOu+u-T1T2T3T4IOuoRC1RC2-EC第二級(jí)由較低的橫向PNP管T3、T4接成差動(dòng)放

23、大器，其負(fù)載電阻為Rc1、Rc2，I0為本級(jí)基極恒流源。6.3.3 集成運(yùn)算放大器的基本單元電路集成運(yùn)算放大器的基本單元電路 1、差動(dòng)輸入級(jí)（3）采用共集共基差動(dòng)放大器 6.3 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器特點(diǎn)：共集電極放大器的輸入阻抗高，電流增益大，而共基極放大器的輸出阻抗高，電壓增益大，故該電路兼有兩者的特點(diǎn)。IOu+u-T1T2T3T4IOuoRC1RC2-EC利用較高的NPN管補(bǔ)償了較低的PNP管，因此，這種電路不僅輸入阻抗高，電壓增益也大。允許較高的差模輸入電壓（30V），因?yàn)闄M向的PNP管有很高的反向擊穿電壓。6.3.3 集成運(yùn)算放大器的基本單元電路集成運(yùn)算放大器的基本單元電路 1

24、、差動(dòng)輸入級(jí)（4）采用復(fù)合管形成的差動(dòng)放大電路 6.3 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器優(yōu)點(diǎn)：因=13=24，使IC在固定的情況下，IB可以大大減小，因而輸入電阻可以提高到兆歐級(jí)。缺點(diǎn)：兩組復(fù)合管很難做到對(duì)稱(chēng)，因而漂移較大。 IOu+u-T1T2T3T4uoRCRC-Ee+EC6.3.3 集成運(yùn)算放大器的基本單元電路集成運(yùn)算放大器的基本單元電路 1、差動(dòng)輸入級(jí)（5）采用超管構(gòu)成的差動(dòng)電路 6.3 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器超管的基區(qū)比一般管做的更薄，摻雜濃度更低，而e區(qū)的摻雜濃度更高，使這種管子在低電流的情況下的值高達(dá)10005000。超管T1、T2接成共射差動(dòng)電路，輸出端接到由T3、T4組成的

25、共基極電路，RC1、RC2為T(mén)3、T4組成的復(fù)合管的集電極負(fù)載。 IOu+u-T1T2T3T4uoRCRC-Ee+ECT5T6IO為保護(hù)超管，增加了T5、T6組成的電路，使UCE1=-UBE3+UBE5+UBE60.7v以保證超管安全工作，不致?lián)p壞。 6.3.3 集成運(yùn)算放大器的基本單元電路集成運(yùn)算放大器的基本單元電路 2、中間級(jí) 主要功能：提供足夠大的電壓增益；有較高的輸入電阻；能夠提高較大的輸出電流；將輸入級(jí)的雙端輸出變?yōu)閱味溯敵?；?shí)現(xiàn)電位移動(dòng)。（1）有源負(fù)載共射放大電路 6.3 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器用有源元件代替放大器中的RC，可使放大倍數(shù)大大提高，而不需增加電源電壓。但應(yīng)盡可能

26、地提高晶體管的輸出電阻和下一級(jí)的輸入電阻。 有源負(fù)載放大器允許電源電壓變動(dòng)的范圍較寬。 uiuoRC+EC電阻負(fù)載IB2uoT1T2+ECui有源負(fù)載6.3.3 集成運(yùn)算放大器的基本單元電路集成運(yùn)算放大器的基本單元電路 2、中間級(jí)（2）雙端變單端電路 6.3 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器T1、T2組成差動(dòng)電路，T3、T4為T(mén)1、T2的有源負(fù)載，當(dāng)差模信號(hào)輸入時(shí)iC1（iC1）， iC2（-iC1），而IC1=IC3，又T3、T4的e結(jié)并聯(lián)，所以：IC4=IC3=IC1，因而輸出電流增量 i0=IC4-IC2= iC1 -(-iC1)=2IC1這就把差模電壓引起的T1，T2兩管集電極電流的增量全

27、部輸出給負(fù)載，并實(shí)現(xiàn)了雙端變單端。 u0I0uiT4T3T2T1+ECIC4IC2IC3IC1i0-Ee6.3.3 集成運(yùn)算放大器的基本單元電路集成運(yùn)算放大器的基本單元電路 2、中間級(jí)（3）電平移動(dòng)電路 6.3 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器因?yàn)楹懔髟吹慕涣麟娮韬艽?rR，直流電阻較小，故：u2u1，U2=U1I0R +U2=U1I0RU1I0u1u2=u1R6.3.3 集成運(yùn)算放大器的基本單元電路集成運(yùn)算放大器的基本單元電路 2、中間級(jí)（3）電平移動(dòng)電路 6.3 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器PNP管與NPN管搭配的移動(dòng)電路 T2T1RC2RC1u0uiEe+ECRe2Re1T1：NPN管作放大

28、用。T2：橫向PNP管既有一定放大又作電平移動(dòng)。對(duì)T1：UCUB，對(duì)T2：UC1時(shí) I0IR=特點(diǎn)：IR選定后，I0隨之確定鏡像恒流源；I0受電源EC變化的影響較大；要得到較小的電流，就需要較大的電阻R，故此電路適用于工作電流I0較大的場(chǎng)合（毫安級(jí)）；/31IIR3C6.3.3 集成運(yùn)算放大器的基本單元電路集成運(yùn)算放大器的基本單元電路 4、偏置電路（2）比例電流源電路 6.3 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器T3IC3T2T3IREFIo=IC2+ECR2IBIB2IB1IE1IE2R1R23 . 2IIln3 . 2oRER則2E1ET11ES2ETS1ET11E22EIIlnURIIIlnUI

29、IlnURIRImv26/USmv26/USEBEBEeI) 1e (II由SETBEIIlnUU得由圖知：UBE1+IE1R1= UBE2+IE2R2 則：IE2R2= IE1R1+ UBE1UBE2即若兩管的足夠大，可認(rèn)為：I0IE2，IE1IC1= IREFIB1IB2IREFoREFTREF212EoIIlnUIRRII得10II101oREF如果0REF2TIIlnRU可忽略REF21oIRRI 6.3.3 集成運(yùn)算放大器的基本單元電路集成運(yùn)算放大器的基本單元電路 4、偏置電路（3）微電流源電路 6.3 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器T3IC3T2T3IREFIo=IC2+ECR2IB

30、IB2IB1IERe)IIlnII(lnU2S2E1S1ETmv26/USmv26/USEBEBEeI) 1e (II由SETBEIIlnUU得由圖：UBE1= UBE2+IERe 則：IERe= UBE1UBE2 IS1IS2，IE1IC1 IR，IE2IC2I0oRTeoe2EIIlnURIRI得（當(dāng)IR、Re確定時(shí)，可求出I0）上試為超越方程，可用圖解法或累式法求解。6.3.3 集成運(yùn)算放大器的基本單元電路集成運(yùn)算放大器的基本單元電路 4、偏置電路（4）多路輸出恒流源因電流源輸出的工作電流與基準(zhǔn)電流IR的比值可通過(guò)改變Re來(lái)控制，這樣可以設(shè)置一個(gè)公共的基準(zhǔn)電流，使各級(jí)電流源有不同的數(shù)值輸

31、出。6.3 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器+ECRIR=500A10A50A489.5AIC1 489.5A10.5AT1T25A0.1ARe1 10.2k0.5A1.2k4.9A6.3.3 集成運(yùn)算放大器的基本單元電路集成運(yùn)算放大器的基本單元電路 5、實(shí)際電路分析5G24(F007) 6.3 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器T1uiR11kD1D2u015v+15vT2T3T4T5T6T7T8T9T10T11T12T13T14T17T16T15T19T18RWR250kR539kR31kR43kR650R74.5kR87 . 5kR1050R925C+6.3.3 集成運(yùn)算放大器的基本單元電路集成運(yùn)

32、算放大器的基本單元電路 5、實(shí)際電路分析5G24(F007) 6.3 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器主要特點(diǎn)采用有源負(fù)載，使電壓放大倍數(shù)很高（十萬(wàn)倍）；放大級(jí)數(shù)少（采用兩級(jí)放大），使相位校正十分簡(jiǎn)便（用一只30PF的電容作校正元件，就能夠保證在各種情況下穩(wěn)定工作）；輸入阻抗高，共模抑制比高，有過(guò)載保護(hù)，功耗低；集成運(yùn)算放大器：集成運(yùn)算放大器： 741型集成運(yùn)算放大器型集成運(yùn)算放大器差分輸入級(jí)偏置電路差分輸入級(jí)偏置電路 放大級(jí)輸出級(jí)放大級(jí)輸出級(jí)中間中間信號(hào)流經(jīng)路徑和各主要電路單元信號(hào)流經(jīng)路徑和各主要電路單元集成運(yùn)算放大器：集成運(yùn)算放大器： 741型集成運(yùn)算放大器型集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器：集成運(yùn)算放大器： 741型集成運(yùn)算放大器型集成運(yùn)算放大器741型集成運(yùn)算放大器基本電路型集成運(yùn)算放大器基本電路輸入差分放大器的輸出端鏡像恒流源偏置輸入差分放大器的輸出端鏡像恒流源偏置單端輸