集成運(yùn)放電路與分立元件放大電路相比有哪些突出優(yōu)點(diǎn)

1、習(xí)題九9-1 集成運(yùn)放電路與分立元件放大電路相比有哪些突出優(yōu)點(diǎn)？答：集成運(yùn)放與分立元件放大電路相比有很多優(yōu)點(diǎn)，其突出優(yōu)點(diǎn)是：（1）在集成電路中，制造有源器件（晶體三極管、場(chǎng)效應(yīng)管等）比制造大電阻占用的面積小，且工藝上也不會(huì)增加麻煩，因此，集成電路中大量使用有源器件組成的有源負(fù)載，以獲得大電阻，提高放大電路的放大倍數(shù)；將其組成電流源，以獲得穩(wěn)定的偏置電流。所以一般集成運(yùn)放的放大倍數(shù)與分立元件的放大倍數(shù)相比大得多。（2）由于集成電路中所有元件同處于一塊硅片上，相互距離非常近，且在同一工藝條件下制造，因此，盡管各元件參數(shù)的絕對(duì)精度差，但它們的相對(duì)精度好，故對(duì)稱性能好，特別適宜制作對(duì)稱性要求高的電路，

2、如差動(dòng)電路、鏡像電流源等。（3）集成運(yùn)算放大電路中，采用復(fù)合管的接法以改進(jìn)單管性能。9-2 什么是零點(diǎn)漂移？產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的主要原因是什么？差動(dòng)放大電路為什么能抑制零點(diǎn)漂移？答：由于集成運(yùn)放的級(jí)間采用直接耦合方式，各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響，前一級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)的變化將會(huì)影響到后面各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)，由于各級(jí)的放大作用，第一級(jí)的微弱信號(hào)變化，經(jīng)多級(jí)放大后在輸出端也會(huì)產(chǎn)生很大變化。當(dāng)輸入電壓為零時(shí)，輸出電壓偏離零值的變化稱為“零點(diǎn)漂移”。產(chǎn)生“零點(diǎn)漂移”的原因主要是因?yàn)榫w三極管的參數(shù)受溫度的影響。差動(dòng)電路是采用兩個(gè)參數(shù)完全對(duì)稱的電路，兩個(gè)管子的溫度特性也完全對(duì)稱，所以當(dāng)輸入電壓為零時(shí)，兩個(gè)管子集電極電

3、位是相等的，差動(dòng)電路能夠抑制“零點(diǎn)漂移”。9-3 在A、B兩個(gè)直接耦合放大電路中，A放大電路的電壓放大倍數(shù)為100，當(dāng)溫度由20變到30時(shí)，輸出電壓漂移了2V；B放大電路的電壓放大倍數(shù)為1000，當(dāng)溫度從20變到30時(shí)，輸出電壓漂移10V。試問哪一個(gè)放大電路的零漂小？為什么？答：要判斷哪個(gè)電路零漂大，一般是將它折合到輸入端，由于兩個(gè)電路溫度都是由20變到30，所以A電路2V/100=20mV，B電路為10V/1000=10mV，所以B電路零漂小。9-4 集成運(yùn)算放大電路是一種什么電路？由哪幾部分構(gòu)成？各部分電路有什么特點(diǎn)？答：集成運(yùn)放的輸入與輸出呈線性關(guān)系，所以集成運(yùn)放是線性集成電路。集成運(yùn)放

4、共由四部分組成：輸入級(jí)作用是提供與輸出同相和反相關(guān)系的兩個(gè)輸入端，要求是溫度漂移盡可能?。恢虚g級(jí)主要完成電壓放大任務(wù)；輸出級(jí)向負(fù)載提供一定的功率，屬于功率放大；偏置電路向各級(jí)提供穩(wěn)定的靜態(tài)工作電流。9-5 何謂差模信號(hào)？何謂共模信號(hào)？若在差動(dòng)放大電路的一個(gè)輸入端上加上信號(hào)Ui1=4mV，而在另一個(gè)輸入端加入信號(hào)Ui2，當(dāng)Ui2分別為（1）Ui2=4mV；（2）Ui2=-4mV；（3）Ui2=-6mV；（4）Ui2=6mV；時(shí)，分別求出上述四種情況的差模信號(hào)Uid和共模信號(hào)Uic的數(shù)值。答：所謂差模信號(hào)是指在差動(dòng)放大電路兩個(gè)輸入端分別加入幅度相等而極性相反的信號(hào)。共模信號(hào)則是在差動(dòng)放大電路的輸入

5、端接入幅度相等、極性相同的信號(hào)。Uid=Ui1-Ui2 （1）Uid=4-4=0 Uic=(4+4)/2=4mV（2）Uid=4-(-4)=8mV Uic=(4+(-4)/2=0（3）Uid=4-(-6)=10mV Uic=(4+(-6)/2=-1mV（4）Uid=4-6=-2mV Uic=(4+6)/2=5mV9-6 長尾式差動(dòng)放大電路中Re的作用是什么？它對(duì)共模輸入信號(hào)和差模輸入信號(hào)有何影響。答：對(duì)共模電路的影響。對(duì)于雙端輸出電路而言，由于電路對(duì)稱，其共模輸出電壓為零。但當(dāng)單端輸出時(shí)，由于Re引入了很強(qiáng)的負(fù)反饋，將對(duì)零漂起到抑制作用。所以Re接入使得共模放大倍數(shù)下降很多，但對(duì)零漂有很強(qiáng)的抑

6、制作用。對(duì)于差模電路而言。流過Re的電流大小相同、方向相反，在Re上的壓降為零，相當(dāng)與“虛地”，所以對(duì)差模信號(hào)不產(chǎn)生任何影響所以，Re引入的引入是抑制零漂。9-7 恒流源式差動(dòng)放大電路為什么能提高對(duì)共模信號(hào)的抑制能力？答：由于引入Re對(duì)共模信號(hào)有抑制能力，Re越大，抑制能力越強(qiáng)，用恒流源代替Re，由于恒流源后，它的直流電阻很小，而交流電阻很大，既無需提高UEE的值，有能保證交流電阻很大，對(duì)共模信號(hào)有較強(qiáng)的抑制能力。9-8 差動(dòng)放大電路如題圖9-1所示，晶體管的參數(shù)1=2=50，rbb1=rbb2=300，其他電路參數(shù)如圖中所示。試求：Rw 200 +UCC(+12V) 20k RC RC 20

7、k RL 20k Rs 2k Rs 2kui1 ui2 Re 24k -UEE(-12V)題圖9-1 習(xí)題9-8電路（1）靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）差模電壓放大倍數(shù)和共模電壓放大倍數(shù)；（3）共模抑制比；（4）差模輸入電阻和輸出電阻。解：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)時(shí)，輸入短路，流過Re的電流為IE1和IE2之和，且電路對(duì)稱，故IE1=IE2=IE，因?yàn)椋篣EE-UBE=IBRs+IE(Rw/2)+2IERe 又 所以 （2）差模電壓放大倍數(shù)和共模電壓放大倍數(shù)由于對(duì)于差模電壓放大倍數(shù)Re不產(chǎn)生任何影響，故雙端輸出的差模放大倍數(shù)為：RL=Rc/(RL/2)=20/3k雙端輸出的共模電壓放大倍數(shù)，由于電路對(duì)稱，故輸

8、出電壓為0，所以，放大倍數(shù)為零。單端輸出的共模電壓放大倍數(shù)為： （3）共模抑制比 （4）差模輸入電阻和輸出電阻 9-9 集成運(yùn)放的理想條件是什么？工作在線性區(qū)的理想運(yùn)放有哪兩個(gè)重要特點(diǎn)？工作在非線性區(qū)時(shí)又有什么不同？答：集成運(yùn)放的理想條件有很多，但重要的有以下幾點(diǎn)：（1）開環(huán)差模電壓放大倍數(shù) Aod（2）差模輸入電阻 rid（3）輸出電阻 ro0（4）共模抑制比 CMRR（5）失調(diào)電壓、失調(diào)電流及它們的溫漂均為零工作在線性區(qū)的理想運(yùn)放的兩個(gè)重要特點(diǎn)是：（1）因?yàn)锳od，所以通常將這種現(xiàn)象稱為輸入端“虛短路”。（2）因?yàn)檩斎腚娮鑢id，所以i=0。工作在非線性區(qū)時(shí)也有兩個(gè)重要特點(diǎn)：（1）輸出電壓

9、只有兩種可能取值 u+>u-時(shí)，uo=Uo+ u+<u-時(shí)，uo=Uo-（2）輸入電流為零，即i=0 Rf R1 Aui - B uo + Rp題圖9-2 習(xí)題9-10電路圖9-10 電路如題圖9-2所示。集成運(yùn)放電路輸入點(diǎn)B的電壓近似為零，那么將B點(diǎn)接地，輸入輸出關(guān)系是否仍然成立？既然運(yùn)放輸入電流趨于零，是否可將A點(diǎn)斷開，此時(shí)放大器能工作嗎？為什么？答：B點(diǎn)的電位近似為零，我們?cè)诜治龇糯箅娐窌r(shí)可以將其看為“虛地”，這是由于運(yùn)放放大倍數(shù)很大的緣故，很小的輸入就可以引起較大的輸出。但一旦將它接地，輸入就為0，所以輸出電壓uo=0，B點(diǎn)電位為0，輸出電位為0，故流過Rf的電流為0，所以輸入和輸出的關(guān)系就不成立。同理，盡管A點(diǎn)的電流近似為0，但一旦斷開，就相當(dāng)于負(fù)端輸入懸空，由于正端輸入接地，所以放大器無輸入信號(hào)，因此放大器在無輸入信號(hào)的情況下輸出電壓必然也為0，此時(shí)放大器不能正常工作。9-11 假設(shè)題圖9-3所示電路中的集成運(yùn)放是理想的，試求該電路的電壓傳輸函數(shù)關(guān)系式。解：要求電路的傳輸函數(shù)就是確定輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系。由圖可知：假定流過R1的電流為I，則ui=IR1 Rf R uo R1 R2題圖9-4 習(xí)題9-12電路圖ui1ui2- A+ I uA R2 R4 R3 R1 ui uo題圖9-