集成运算放大器和差动放大电路
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通用型集成运算放大器通用型集成运算放大器有F001(BG301,5G922,μA702)、FC3(μA709)、F007(5G24,μA741,BG308)、4E325(AD508)……多种类型,作为例子,下面介绍F007电路的组成和工作原理。
图5.3.1为F007的内部电路图,由偏置电路、输入级、中间级和输出级组成,是一个中等增益的通用型集成运算放大器。
它的主要指标为:开环差模电压放大倍数106dB(2′106),差模输入电阻2MΩ,输出电阻75Ω,最大输出电压±13V,最大共模输入电压±13V,共模拟制比90dB(3′105),静态电流1.7mA,静态功耗50mΩ。
图中序号为管脚号,下面分析其工作原理。
1. 偏置电路由T10、T11和R4、R5购成的微电流源作主偏置电路,流过R5的电流为参考电流运用式(2.6.10)试探求得图5.3.1 F007型集成运放的原理电路T 8、和T9为横向PNP型管,组成镜象电流源。
由IC9→2IC1→2IB3→IC9的反馈回路,可列方程组式中b P为横向PNP型管的电流放大系数,取b P=4,列方程组时参考了式(2.6.4)。
又因T1和T2为NPN型管,其b很大,可认为I c1≈I E1,联立求解方程组,可得电流必须指出,输入级的偏置电路本身构成反馈环,可减小零点漂移。
例如,当温度长升高时,引起I c3、I c4的增加,则产生如下的自动调整过程:由此可见,由于I c10的恒定,上述反馈作用保证了I c3和I c4十分恒定,从而起到了稳定工作点的作用,提高了整个电路的共模拟制比。
T12和T13构成双端输出的镜象电流源,T13是一个双集电极的横向PNP型三极管,可视为两个发射结并联的三极管,集电极T13B供给T17的偏置电流,同时又作为复合管T16和T17中间放大级的有源负载;集电极T13A供给输出级的偏置电流。
T13A集电结面积小于T13B集电结面积,T13的两集电极电流分别为IC13A≈0.18mA,IC13B≈0.5mA2.输入级输入级由T1~T8组成,其中T1~T4构成共集—共基单端输出差动电路,输入电阻很大,约2MW。