第六节集成运算放大器
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1 集成运算放大器
1集 成 运 放 级 间 耦 合 方 式 是 ( ) 。
(a) 变 压 器 耦 合 (b) 直 接 耦 合 (c) 阻 容 耦 合
2开 环 工 作 的 理 想 运 算 放 大 器, 同 相 输 入 时 的 电 压 传 输 特 性 为( )。
(a)(b)(c)uOsat()000uOsat()uOsat()uOsat()uOsat()uOsat()uOuOuOuIuIuI 3 理想运算放大器的共模抑制比为 ( )。
(a) 零 (b) 约120 dB (c) 无穷大
4同 相 输 入 比 例 运 算 放 大 器 电 路 中 的 反 馈 极 性 和 类 型 属 于( )。
(a) 正 反 馈 (b) 串 联 电 流 负 反 馈
(c) 并 联 电 压 负 反 馈 (d) 串 联 电 压 负 反 馈
5电 路 如 图 所 示,RF 引 入 的 反 馈 为( )。
(a) 串 联 电 压 负 反 馈 (b) 串 联 电 流 负 反 馈
(c) 并 联 电 压 负 反 馈 (d) 并 联 电 流 负 反 馈
RFRuO-+∞+ui
6电 路 如 图 所 示,RF 引 入 的 反 馈 为 ( ) 。
(a) 串 联 电 流 负 反 馈 (b) 串 联 电 压 负 反 馈
(c) 并 联 电 流 负 反 馈 (d) 并 联 电 压 负 反 馈
RFuO-+∞+iLR1R2R3RLuI+- 7在 运 算 放 大 器 电 路 中, 引 入 深 度 负 反 馈 的 目 的 之 一 是 使 运 放
集成运算放大器
述为:输入电压为零,输出电压偏离零值的变化。它又被简称为:零漂
零点漂移是怎样形成的: 运算放大器均是采用直接耦合的方式,我们知道直接耦合式放大电路的各级的Q点是由于各级的放大作用,第一级的微弱变化,会使输出级产生很大的变化。当输入短路时(由于一些原因使输入级弱变化 象:温度),输出将随时间缓慢变化,这样就形成了零点漂移。
原因是:晶体三极管的参数受温度的影响。解决零漂最有效的措施是:采用差动电路。
电路
电路的基本形式 如图(1)所示
路的要求是:两个电路的参数完全对称两个管子的温度称。
是:当输入信号Ui=0时,则两管的电流相等,两管的集点极电位也相等,所以输出电压Uo=UC1-UC2=0。温度上升均增加,则集电极电位均下降,由于它们处于同一温度环境,因此两管的电流和电压变化量均相等,其输出电压(输入信号有两种类型)
号及共模电压的放大倍数 Auc
---在差动放大管T1和T2的基极接入幅度相等、极性相图(2)所示
用,对两管的作用是同向的,将引起两管电流同量的增加,集电极电位也同量减小,因此两管集电极输出共模电因此:。
对称时,对共模信号的抑制能力强
号及差模电压放大倍数 Aud
---在差动放大管T1和T2的基极分别加入幅度相等而极。如图(3)所示
号的作用,由于信号的极性相反,因此T1管集电极电压下降,T2管的集电极电压上升,且二者的变化量的绝对值
两管基极的信号为:
:,由此我们可以看出差动电路的差模电压放大倍数等于单管电压的放大路存在如下问题: 电路难于绝对对称,因此输出仍然存在零漂;管子没有采取消除零漂的措施,有时会使电路失;它要对地输出,此时的零漂与单管放大电路一样。
们要学习另一种差动放大电路------长尾式差动放大电路
动放大电路
称为射极耦合差动放大电路,如右图所示:图中的两个管子通过射极电阻Re。
我们来学习它的一些指标
点
时,输入短路,由于流过电阻Re的电流为IE1和IE2之和,且电路对称,IE1=IE2,
第二节 集成运算放大器
集成运算放大器简称集成运放,是具有高增益的深度负反馈直接耦合多级放大电
路。它最初是作为电子模拟计算机的基本运算单元,完成加减、积分、微分、乘除等数
学运算,因此称为运算放大器。现在,集成运放已广泛应用于信号处理、信号测量以及
波形产生等各个方面。
一、集成运算放大器的特点
集成运算放大器的特点与其制造工艺紧密相关,主要有以下几点:
1.由于集成电路制造工艺中难以制造电感以及大容量的电容,因此集成运算采用
直接耦合方式。
2.由于集成运放中的各个晶体管是通过同一工艺过程制作在同一硅片上的,因此
元件参数对称性好,容易制成温度漂移很小的运算放大器。
3.集成运放中的二极管都是由三极管的集基联结而成。同时,由于制作高阻值的
电阻成本高、占用硅片面积大,且阻值偏差大,因此在集成运放中常用恒流源代替大电
阻,或采用外接电阻的方式。
二、集成运算放大器的组成
集成运算放大器一般由输入级、中间级、输出级以及偏置电路四个部分组成,如图
3-2-1所示。
1.输入级 对于高增益的直接耦合放大电路,提高质量的关键在输入级,因此要
求其输入电阻大,共模抑制比高,能有效抑制零漂。集成运放的输入级采用带恒流源的
差动放大电路。
2.中间级 中间级主要进行电压放大,要求有较高的电压放大倍数,一般由共发射极电路构成。
3.输出级 输出级与负载相连,应具有较大的输出电压,较高的输出功率和较低
的输出电阻,并具有过载保护。因此,一般采用射极输出器或互补功率放大电路。
4.偏置电路 偏置电路为各级提供合适的静态工作点。
三、集成运算放大器的主要性能指标
要合理选择和正确使用集成运算放大器,就必须熟悉其性能。而衡量集成运放性能
优劣的主要依据就是它的各种参数。
1.开环差模电压放大倍数Aod Aod是集成运放在开环(没有反馈电路)时的输出电
压与输入差模信号电压之比。Aod越高,所构成的运算电路越稳定,运算精度也越高。
Aod一般约为80~140dB。
第三章 集成运算放大器
第一节 直接耦合放大电路
一、填空题
1、阻容耦合多级放大电路不能有效地放大 ,因为对这种信号来说,耦合电容呈现很大的 , 放大电路不但能放大直流信号,也可以放大交流信号。
2、衡量一个放大电路的零漂,不仅要看 漂移了多少,还要看放大电路的 。
3、为保证多级直接耦合放大电路能正常工作,必须注意前后级间要有合理的配置,一般采取
或 或 来调节后级发射极电位,也可采用 管和 组成互补耦合放大电路。
4、对于多级直接耦合放大电路,一是要考虑 问题,二是要考虑 对放大电路性能的影响。
5、产生零漂的原因有 、 、 ,其中主要是 。
6、对照图3-1填入元件的极性。a-b端分别对应二极管的 和 。
二、判断题(正确的在括号中打“√”,错误的打“×” )
1、直接耦合放大电路是把第一级的输出直接加到第二级的输入端进行放大的电路。
2、直接耦合放大器级数越多,零漂越小。
3、零漂是指输出端缓慢的不规则的电压变化。
4、零漂一般是折算到输出端来衡量的。
5、直接耦合放大电路能够放大缓慢变化的信号和直流信号,但不能放大漂移电压。
6、阻容耦合放大电路不存在零漂问题。
三、问答题
1、什么叫零点漂移?
2、为什么说多级直接耦合放大电路中第一级的零漂影响最大?
3、在直接耦合放大电路中为什么用二极管或稳压管代替后级发射极电阻,有什么作用?
四、计算题
1、有一个两级直接耦合放大电路,每一级的电压放大倍数为Au=30,温度的变化使每一级输出的电压漂移为0.1V,求经过两级放大后总的漂移电压为多少?(设第一级输入电压Ui=0)