集成运算放大电路实验报告_模电总结:第三章、集成运算放大电路
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部分英文:
d差模:different,差模的d
c 共模:common mode
3.1多级放大电路
1、多级放大电路的组成:
输入级:输入电阻高,噪声和漂移小
中间级:具有足够大的放大能力
输出级:动态范围大,输出功率大,带载能力强
2、零点漂移问题:
当输入ui=0时,输出电压uO并不恒定,而是出现缓慢的、无规则的漂动。这种现象称为零点漂移,简称零漂。
(零漂实质上就是放大电路静态工作点的变化)
3、引起温漂的主要原因:
①元器件参数,特别是晶体管的参数会随温度变化而变化(由温度引起称温漂)
②元器件出现老化,参数发生了变化(由老化引起称为时漂)
引起直接耦合放大电路零漂的主要因素是温漂
4、抑制零点漂移的常用方法
①引入直流负反馈
②采用差动放大电路
5、耦合方式
有四种耦合方式:①直接耦合②阻容耦合③变压器耦合④光电耦合
6、直接耦合的优缺点
优点:①具有良好的低频特性,可以放大缓慢变化的信号,并且由于电路中没有大电容,因此容易集成在一片硅片下
缺点:存在零漂现象
7、阻容耦合
特点:
①各级电路的静态工作点互相独立,便于设计和调试
②可以抑制零点漂移
③无法放大低频信号和直流信号(低频电容阻抗大)
④在集成电路中,无法制造大电容
8、变压器耦合
特点:
①对直流信号没有放大作用,只能放大交流信号
②对直流信号起隔离作用,可以消除零点漂移
③各级电路的静态工作点互相独立,便于设计和调试
④体积大、重量重、费用高、不宜集成化
⑤具有阻抗变换作用(
3.2多级放大电路的动态分析
AU=A1*A2
(注意:在算前级放大倍数时,要把后级的输入阻抗作为前级的负载!,即把Ri2当做是前一段的负载)(另一篇文章有一题)
输入电阻 Ri=Ri1
输出电阻 R0=R02
3.3差分放大电路
射级电阻RE的负反馈,可以抑制零点漂移
温度变化所引起的变化等效为共模信号
差分放大电路对共模信号有抑制作用,RE越大,抑制共模信号的能力越强。
静态分析:
根据基极回路方程
由于
由于
共模放大倍数Ac:
其中△uoc是输出电压,△uIc是共模输入电压
若电路参数理想,Ac=0
差模放大倍数:输入差模信号的电压放大倍数称为差模放大倍数
Ad=
△uod是输出电压,△uId是差模输入电压
输入电阻:
输出电阻:R0=2Rc
共模抑制比:
双端输入、单端输出
输入电阻没变,Ri=2(Rb+rbe)
输出电阻为,R0=Rc(是双端输出的一半)
共模放大倍数
因此共模抑制比为:
(因此Re越大,
差模放大电路的四种接法特点:
①输入电阻均为2(
②
双端输出时,
单端输出时,
改进型差分放大电路
为什么要用电流源?
Re 越大,共模负反馈越强,单端输出时的Ac越小,KCMR越大,差分放大电路的性能越好。但为使静态电流不变,Re 越大,VEE越大,以至于Re太大就不合理了。
需在低电源条件下,得到趋于无穷大的Re。
加调零电位器Rw
3.4电流源电路
1、镜像电流源
当β>>2,输出电流
(并且具有温度补偿作用,当温度升高时,Ic1和Ic0的电流上升,由于Ic0上升,IR上升,使得
2、比例电流源
3、微电流源
4、加射极输出器的电流源
(β=10,带入上式可得Ic1≈0.982IR,所以即使β很小,也能有Ic1≈IR)
5、威尔逊电流源
整理可得:
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