差動式放大電路

1、差動式放大電路    7.1 概 述 7.2 差動式放大 7.3 電流源電路7.4 集成運(yùn)算放大器第7章集成運(yùn)算放大器特點(diǎn):體積小,重量輕,性能好,功耗低,可靠性高.7.1.1集成電路簡介7.1 概 述 集成電路按功能可分為 模擬集成電路按其特點(diǎn)分為集成運(yùn)算放大器,集成穩(wěn)壓器,集成功率放大器等.7.1.2 集成電路分類由于制造工藝方面的原因,模擬集成電路具有下面一些特點(diǎn): 1 采用直接耦合方式.2 采用差動放大電路.3 用恒流源代替大阻值的電阻.4 采用復(fù)合管的接法以改進(jìn)單管的性能.5 集成電路中的元件性能一致,特別適宜于制作對稱結(jié)構(gòu)的電路.7.1.3

2、模擬集成電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)集成運(yùn)算放大器是一種高放大倍數(shù)的直接耦合多級放大器.直接耦合方式的放大電路存在著溫漂問題,在多級放大器中,第一級的溫漂影響尤其嚴(yán)重,因此必須采取措施有效地抑制溫漂.輸入級大多采用差動式放大電路(Differential Amplifier)7.2 差動式放大電路UO7.2.1 基本差動放大電路T1T2UC1+圖7.1 基本差動放大電路+Rs1+VCCUI1Rs2Rb1Rc1Rc2Rb2UC2UI2+_-組成:由兩個(gè)相同的共射單管放大電路組成.輸入:從兩個(gè)管子基極,稱為雙端輸入方式.輸出:從兩個(gè)管子集電極之間取出,UO=UC1-UC2,稱為雙端輸出方式.1. 工作原理UC1

3、+圖7.1 基本差動放大電路+Rs1+VCCUI1Rs2Rb1Rc1Rc2Rb2UC2UI2UO+_T1T2-條件:T1和T2特性完全一致,Rs1=Rs2,Rb1=Rb2,Rc1=Rc2,即兩邊電路是完全對稱的.UI1=UI2 = 0,兩管集電極靜態(tài)值UC1=UC2,輸出電壓UO=0.UC1+圖7.1 基本差動放大電路+Rs1+VCCUI1Rs2Rb1Rc1Rc2Rb2UC2UI2UO+_T1T2-(1)靜態(tài)分析當(dāng)T()UC1下降了UC1,UC2下降了UC2.由于電路對稱, UC1=UC2Ic1Ic2輸入大小相等,極性相同的信號,即UI1=UI2 共模信號UIC =UI1 =UI2 .所以UO

4、=(UC1-UC1)-(UC2-UC2) = 0,即輸出電壓沒有溫漂.UC1+圖7.1 基本差動放大電路+Rs1+VCCUI1Rs2Rb1Rc1Rc2Rb2UC2UI2UO+_T1T2-(2)動態(tài)分析(共模輸入)UC1和UC2的變化相同,因此輸出電壓UOC=0.共模電壓放大倍數(shù)(Common-mode Gain):當(dāng)輸入共模信號時(shí),共模輸出電壓UOC與輸入電壓UIC之比 .UC1+圖7.1 基本差動放大電路+Rs1+VCCUI1Rs2Rb1Rc1Rc2Rb2UC2UI2UO+_T1T2-電路在理想對稱情況下,雙端輸出時(shí),Auc=0.可抑制共模信號.用Auc表示.UC1+圖7.1 基本差動放大電

5、路+Rs1+VCCUI1Rs2Rb1Rc1Rc2Rb2UC2UI2UO+_T1T2-差動放大電路要放大信號時(shí),輸入信號UI應(yīng)加在B1,B2兩個(gè)輸入端上,如圖7.2所示.UI=UI1 UI2+VCC+UO_Rb1Rc1UIUI1Rs1Rs2Rc2Rb2B1B2UI2+_+_T1T27.2 差模輸入差動放大電路(3)動態(tài)分析(差模輸入)在兩邊電路完全對稱的條件下,輸入信號UI相當(dāng)于在兩邊電路的輸入端均分,因此UIUI+VCC+UO_Rb1Rc1UIRs1Rs2Rc2Rb2B1B2+_+_T1T27.2 差模輸入差動放大電路UI1=UI/2,UI2=-UI/2./2/2T1和T2的輸入電壓UI1和U

6、I2大小相等,極性相反,此時(shí)的輸入信號UI稱為差模信號(Difference-mode Signal),記為UId.UId=UI1UI2.UI1UI2+VCC+UO_Rb1Rc1UIRs1Rs2Rc2Rb2B1B2+_+_T1T27.2 差模輸入差動放大電路在差模信號作用下,兩管的電流和集電極電位變化相反.當(dāng)UI為正時(shí),UI1>0,UC10時(shí),UO<0;當(dāng)UI0.差動放大電路對共模信號無放大作用.電路只對差模信號才起放大作用,故稱為差動放大電路(Difference-mode Gain).2.差模放大倍數(shù)輸入差模信號時(shí),Rs1+圖7.3差模輸入差動放大電路交流通路Rb2_+Rs2U

7、OdUIdUI1UI2Rb1Rc1Rc2T1T2+_差模輸出電壓UOd與差模輸入電壓UId之比稱為差模電壓放大倍數(shù),用Aud來表示.根據(jù)圖7.3可得在輸入差模電壓的作用下,每邊管子的輸出電壓為:Rs1+圖7.3差模輸入差動放大電路交流通路Rb2_+Rs2UOdUIdUI1UI2Rb1Rc1Rc2T1T2+_+_+_因?yàn)殡娐穼ΨQAu1=Au2,所以總的輸出電壓Rs1+圖7.3差模輸入差動放大電路交流通路Rb2_+Rs2UIdUI1UI2Rb1Rc1Rc2T1T2+UOd+_得到差模放大倍數(shù)為 :Rs1+圖7.3差模輸入差動放大電路交流通路Rb2_+Rs2UOdUIdUI1UI2Rb1Rc1Rc2

8、T1T2+_(1).不易實(shí)現(xiàn)電路的完全對稱現(xiàn).3.存在問題 (3).無論單端還是雙端輸出,嚴(yán)重的溫漂會使本級靜態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)入飽和或截止區(qū),使放大電路不能正常工作.(2).在實(shí)際工程中,常要求單端輸出信號,不能抑制零漂.1.射極公共電阻的作用 由于溫漂可以等效為輸入端加共模信號,因此首先分析射極公共電阻Re對共模信號的抑制作用.7.2.2 具有射極公共電阻的差放電路Rc2UI1UERs1Rs2RLRc1IE1+IE2UO+_UI2+_T1T2VCCIE1IE2VEE圖7.4具有射極公共電阻的差放電路_ReTIC1IC2UBE2利用電流負(fù)反饋抑制溫漂,共模信號時(shí)(或溫度升高時(shí)),單管中的發(fā)射極電流為

9、IEQ+IE,那么流過電阻Re的電流即為IRe=2IEQ+2IE(IE1+IE2)URe=(IE1+IE2)ReUEUBE1IB1IC1IB2IC2Re上的電壓降為: URe=(2IEQ+2IE)Re=(IEQ+IE)2Re從電壓等效的觀點(diǎn)出發(fā),每個(gè)管子的發(fā)射極相當(dāng)于接入了2Re,如圖7.5所示. 2Re2ReRs2+VCCRs1RLRc1Rc2UO+UIC+_T1T2-VEE圖 7.5 輸入共模信號+UIC_根據(jù)圖7.6示交流通路可知,每邊電路對共模信號UIC的放大倍數(shù)為:UICUIC_UOC_UOC1UOC2Rs1Rs22Re12Re2Rc1Rc2RLT1T2+_+圖7.6 輸入共模信號的

10、交流通路負(fù)載電阻RL中沒有電流流過,視為開路.RL_UICUICUOC_UOC1UOC2Rs1Rs22Re12Re2Rc1Rc2T1T2+_+圖7-6輸入共模信號的交流通路從上式中可見,Re使每邊共模放大倍數(shù)顯著下降,即Re對共模信號有很強(qiáng)的抑制作用,Re越大,負(fù)反饋的作用越強(qiáng),每管的漂移越小,則抑制共模信號的作用就越強(qiáng).在差模信號作用下,兩管得到大小相等,極性相反的輸入信號,于是一管電流增大,另一管電流減小,且變化量相等, Re對差模信號的放大倍數(shù)的影響:Rc2UI1UERs1Rs2RLRc1ReIE1+IE2UO+_UI2+_T1T2VCCIE1IE2VEE圖7.4具有射極公共電阻的差放電

11、路_IE2+IE2即Re上的總電流不變,仍為2IEQ,在Re上沒有信號壓降.因而兩管電流之和不變,故不會影響差模放大倍數(shù).IE1+IE2IE1+IE1Rc2UI1UERs1Rs2RLRc1ReUO+_UI2+_T1T2VCCVEE圖7.4具有射極公共電阻的差放電路_所以對差模信號而言,Re如同短路,2.電路的計(jì)算分析由于電路兩邊參數(shù)完全對稱,Rc2UI1UERs1Rs2RLRc1ReIE1+IE2UO+_UI2+_T1T2VCCIE1IE2VEE圖7.4具有射極公共電阻的差放電路_即T1和T2特性一致, Rc1=Rc2=Rc,Rs1=Rs2=Rs.(1)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)在UI1=UI2=0時(shí),I

12、E1=IE2=IE,由圖 7.4 得出VEE=IBRs+2IER+UBE通常有IBRs<> 1,則IC1=IC2=ICIE UCE1 = UCE2 = UCE = VCC+VEE-ICRc-2IERc(2)計(jì)算差模放大倍數(shù)對差模信號Re可視為短路,在信號幅度不太大的條件下,仍可用h參數(shù)微變等效電路計(jì)算,其差模微變等效電路如圖7.7所示.+_+Rs1Rs2rbe1rbe2Rc1Rc2UIdUI1UI2IB1IB21IB12IB2圖7.7 差模微變等效電路+_+RL/2UC1UC2UOdRL/2RL對交流信號而言,其中心相當(dāng)于接地,每邊接 RL/2 的負(fù)載電阻.這時(shí)RL/2RL/2+_

13、+Rs1Rs2rbe1rbe2Rc1Rc2UIdUI1UI2IB1IB21IB12IB2圖7.7 差模微變等效電路+_+UC1UC2UOd(3)計(jì)算差模輸入電阻和輸出電阻+_+Rs1Rs2rbe1rbe2Rc1Rc2UIdUI1UI2IB1IB21IB12IB2圖7.7 差模微變等效電路+_+RL/2UC1UC2UOdRL/2差模輸入電阻是從差模輸入信號兩端向放大器看入的動態(tài)電阻,顯然它等于半邊電路輸入電阻的兩倍,即Rid = 2(Rs + rbe)Rid+_+Rs1Rs2rbe1rbe2Rc1Rc2UIdUI1UI2IB1IB21IB12IB2圖7.7 差模微變等效電路+_+RL/2UC1U

14、C2UOdRL/2輸出電阻為Rod = 2RcRod射極公共電阻Re越大,抑制共模信號的能力就越強(qiáng) 維持靜態(tài)工作點(diǎn)的 為此希望有這樣一種器件,它的交流等效電阻很大,直流電壓降卻不太大.恒流源就具有這種性能.7.2.3 具有恒流源的差放電路回想第五章中穩(wěn)定工作點(diǎn)電路,射極串有電阻Re后,輸出特性更為平坦,即在放大區(qū)很大范圍內(nèi)iC基本上取決于iB的值而與uCE的大小無關(guān),相當(dāng)于一個(gè)內(nèi)阻非常大的電流源.iCiCuCEUCEuCEICrce>>RCE這樣就得到了如圖7.8所示電路.因此可利用穩(wěn)定工作點(diǎn)電路來代替Re.圖7-8具有恒流源的差放電路+Rs2T1_+VCCUI1Rs1Rc1Rc2

15、UI2UO+_T2-VEEIc3R1Re3R2將電流源簡化為內(nèi)阻無限大的恒流源(Constant Current Source)的電路如圖7.9所示. Ic3_-VEE_+VCCRs2Rc1Rc2UOUI2+UI1+_T1T2Rs17.9 具有恒流源的差放電路的簡化電路在圖7.10中,D1和D2為溫度補(bǔ)償二極管,設(shè)其正向壓降為UD=0.7V,T1,T2,T3管的=50,UBE=0.7V,例7.2+12VT110k100100+VCCRsRsRcRcR1UO+T2RE_UI1UI2_RE2k2k10k10k68kRL-12V20k-VEE圖7.10具有恒流源的差動放大電路Re3R2D1D25.1

16、kT3其它參數(shù)如圖7.10所示.試計(jì)算:靜態(tài)工作點(diǎn);差模電壓放大倍數(shù);差模輸入電阻和輸出電阻.+12VT110k100100+VCCRsRsRcRcR1UO+T2RE_UI1UI2_RE2k2k10k10k68kRL-12V20k-VEE圖7.10具有恒流源的差動放大電路Re3R2D1D25.1k+12VT110k100100+VCCRsRsRcRcR1UO+T2RE_UI1UI2_RE2k2k10k10k68kRL-12V20k-VEE圖7.10具有恒流源的差動放大電路Re3R2D1D25.1k解:靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算+12VT110k100100+VCCRsRsRcRcR1UO+T2RE_UI

17、1UI2_RE2k2k10k10k68kRL-12V20k-VEE圖7.10具有恒流源的差動放大電路Re3R2D1D25.1kUC1 = UC2 = VCC-ICRc= 12-0.57×10 = 6.3(V)若忽略Rs和RE上的靜態(tài)壓降,則UC3UE1 = UE2 = - 0.7(V)UE3 = UB3 -UBE3 = -5.46-0.7 = - 6.16(V)UCE1 =UCE2 =UC1-UE1 = 6.3+0.7 = 7(V)UCE3 =UC3 -UE3 = -0.7 + 6.16 = 5.46(V)差模放大倍數(shù) 輸出電阻為: Ro = Rc = 20(k)差模輸入電阻和輸出電

18、阻 差模輸入電阻為: Rid = 2Rs + rbe + (1+)RE = 2×(2 + 2.6 + 51×0.1) = 19.4(k)7.2.4共模抑制比和其模輸入電壓范圍差動放大電路放大的信號是差模輸入信號.共模信號是外界客觀存在的.實(shí)際上差動放大電路的輸入信號常是既有差模成分又有共模成分.設(shè)差放的兩個(gè)輸入端對地的信號電壓為UI1和UI2.那么差模輸入電壓UId可以表示為二者之差. UId =UI1-UI2 共模輸入電壓UIC為二者的算術(shù)平均值:實(shí)際的每個(gè)輸入端的信號電壓相當(dāng)于每一邊的差模輸入信號和共模輸入信號的疊加.即:UO =UOd+UOc = AUdUId + A

19、UcUIC當(dāng)差動放大電路在小信號范圍內(nèi)工作時(shí),按照疊加原理,可得輸出電壓UO為:式中UOd為差模輸出電壓,即為經(jīng)放大后輸出的信號電壓;UOc為共模輸出電壓,即為誤差電壓,應(yīng)當(dāng)加以抑制.UO =UOd+UOc = AUdUId + AUcUIC實(shí)際電路不是完全對稱,或者單端輸出的形式,則Auc0,輸出電壓UO中包含UOc,即誤差電壓成分.一個(gè)性能良好的差放,其共模放大倍數(shù)應(yīng)非常低,能夠有效地抑制共模信號.若差放電路是理想對稱的,而且是雙端輸出的形式,那么Auc=0,輸出電壓UO=UOd.定義共模抑制比(Common-mode Rejection Ratio 簡稱KCMR)為:用分貝為單位表示為怎

20、樣衡量差放電路抑制共模信號的能力 共模抑制比. 共模抑制比KCMR實(shí)際的差動放大電路,在輸入共模電壓超過某一定值時(shí),將影響差分對管的工作狀態(tài),共模抑制比會下降,甚至不能正常工作,因此必須限制輸入共模電壓的大小. 在共模抑制比不低于規(guī)定值的條件下,允許輸入的最大共模電壓,稱為共模輸入電壓范圍. 1.失調(diào)電壓(Offset Voltage)和失調(diào)電流(Offset Current) 7.2.5失調(diào)和調(diào)零實(shí)際的差放,由于兩邊的管子特性和電阻參數(shù)不可能理想對稱,輸入為零時(shí)輸出一般不為零.這種現(xiàn)象稱為放大電路的失調(diào).放大電路的失調(diào)程度可以用輸入端的失調(diào)電壓和失調(diào)電流兩個(gè)參數(shù)來表示,也就是說,可以把放大電

21、路輸出的失調(diào)看成是在輸入端加一個(gè)輸入電壓和一個(gè)輸入電流的結(jié)果.圖7.11表示一個(gè)有失調(diào)的實(shí)際差放電路,把它等效成圖 7.12電路,其中虛線框內(nèi)表示一個(gè)理想的差動電路.UI2IB1IB2UO+_T2-VEE+VCCRc1Rc2ReT1UI1圖7.11有失調(diào)的放大器 B2+B1+UI+_UO=0時(shí) UI0 IB1IB2I'B1=IB1-IIO/2=(IB1+IB2)/2=IB2+IIO/2=I'B2UO=0時(shí)U'I=0I'B1=I'B2IIO=IB1-IB2I'B1_UO-VEE+VCCRc1Rc2UIReT1T2I'B2B1B2U'

22、IIIO/2+IB2UIO+IB1_圖7.12等效的放大器 由于實(shí)際差放電路不對稱,因此存在失調(diào)電壓和失調(diào)電流.輸入失調(diào)電流IIO:使放大器UO=0時(shí),兩個(gè)輸入端的偏置電流之差.輸入失調(diào)電壓UIO:使放大電路UO=0時(shí)輸入端所需的補(bǔ)償電壓;2.調(diào)零電路 實(shí)際的差動放大電路都存在失調(diào)電壓和失調(diào)電流.因此,實(shí)用的電路中都設(shè)計(jì)有調(diào)零裝置,人為地將放大電路調(diào)到零輸入時(shí)輸出也為零.下面給出幾種常用的調(diào)零電路.圖7.13(a)調(diào)節(jié)Rw,改變IC1和IC2.設(shè)輸入為零時(shí),Uo為正,則Rw的滑動端向左移,IC1,IC2,Uo0.Rw<幾百歐姆T2_UO+VCC-VEERc1Rc2ReT1Rw7.13(a

23、) 發(fā)射極調(diào)零7.13(b)改變Rw,改變Rc,Uo為正,Rw向右移,Rc1,UC1Uo0.T2_UO+VCC-VEERc1Rc2ReT1Rw圖7.13(b) 集電極調(diào)零調(diào)節(jié)圖7.13(c)中 Rw,改變UB2,就是調(diào)節(jié)輸入給T2管基極的補(bǔ)償電壓的極性和大小,等于加上UIO,從而使Uo0.+VCCVBBRRT2_UO-VEERc1Rc2ReT1Rw+圖7.13(c) 基極調(diào)零7.2.6 差動放大電路的四種接法 差動放大電路一般情況下的輸入信號和輸出信號輸入信號:差模:UId =UI1-UI2 共模:每一邊實(shí)際輸入:四種連接方式:雙端輸入雙端輸出;雙端輸入單端輸出;單端輸入雙端輸出單端輸入單端輸

24、出.實(shí)際輸出:UO =UOd+UOc = AUdUId + AUcUIC雙端輸入,雙端輸出電路的差模放大倍數(shù)為:輸入電阻:Rid = 2(Rs+rbe) 輸出電阻:Rod = 2Rc共模放大倍數(shù)為:Auc=01.雙端輸入,雙端輸出2.雙端輸入,單端輸出雙端輸入,單端輸出電路如圖7.14所示.雙端輸入,單端輸出電路與雙端輸入雙端輸出電路比較有下面三點(diǎn)差別:T2+VCCUOdT1UI1RLRs1+_-VEERc1Rc2Re+_圖7.14 雙端輸入單端輸出電路Rs2UI2IRe+UId(1)靜態(tài)時(shí)輸出端的直流電壓不為零.(2)輸出信號只從一管集電極取出,差模放大倍數(shù)為雙端輸出電路的一半.(3)電路的

25、溫漂和KCMR指標(biāo)要低于雙端輸出電路.由差模交流通路,圖7.15,可以計(jì)算電路的差模電壓放大倍數(shù)差模放大倍數(shù)為雙端輸出電路的一半.I1OdIdOdud2UUUUADD=DD=bes1Lc)/(21rRRR+×-=b_+RLRs1rbeRc1IbUod+Ib+_圖7.15差模交流通路UI1UI2當(dāng)滿足(Rs1+rbe1)<>2,VCC>>UBE,則T1IC1+VCCIRIOIB1IB2RT2圖7.19 鏡像電流源電路從上式可見,當(dāng)參考電流IR的大小固定時(shí),電流源輸出電流IO也就相應(yīng)恒定;IR改變,IO也隨之改變,故稱為鏡像電流源. T1IC1+VCCIRIOIB

26、1IB2RT2圖7.19 鏡像電流源電路優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,兩管參數(shù)對稱,符合集成電路的特點(diǎn);缺點(diǎn):IO的數(shù)值仍受電源電壓,R和UBE的影響.若想得到小電流(如微安級),則R必須很大,這在集成電路制作上有一定困難.7.3.2微電流源電路(Small Value Current Source)若想獲得小電流的同時(shí)仍保持電阻R阻值不大,則應(yīng)使IO<IR,電路如圖7.20所示.由UBE2UT時(shí),IRRe2T1+VCC圖7.20 微電流源電路IC1IOIB1IB2RT2IE2IE1UBE1 - UBE2 = IE2Re2又 或 因制作工藝相同,所以IS1=IS2IRRe2T1+VCC圖7.20 微電

27、流源電路IC1IOIB1IB2RT2IE2IE1IR = IE1+IB2IE1,IOIE2 所以IRRe2T1+VCC圖7.20 微電流源電路IC1IOIB1IB2RT2IE2IE1這是一個(gè)超越方程,一般可用圖解法或累試法求解.在設(shè)計(jì)中一般是先確定IR和IO的數(shù)值,再確定R和Re2的值.7.3.3多路電流源電路 可以一個(gè)參考電流獲得多個(gè)電流,而且各個(gè)電流值可以互不相同.T3T2圖7.21 多路電流源電路T1+VCCRIRR1I2R2R3I3I4R4T4在鏡像電流源和微電流源的基礎(chǔ)上得到的多路電流源電路.其中T1構(gòu)成參考電流源IE1R1IE2R2IE3R3IE4R4T3T2圖7.21 多路電流源

28、電路T1+VCCRIRR1I2R2R3I3I4R4T47.3.4有源負(fù)載電路 用晶體管組成的電流源取代電阻作為放大電路的負(fù)載,稱為有源負(fù)載(Active Load).利用電流源對電流變化量所呈現(xiàn)的很大的輸出電阻,就可以代替共射放大電路中的Rc,可有效地提高放大倍數(shù).利用恒流源來代替差動放大電路中的公共射極電阻Re,提高共模抑制比的電路,(已經(jīng)討論過).如圖7.22是在一個(gè)單管共射極放大電路中使用有源負(fù)載電路.其中T2與T3構(gòu)成鏡像電流源,用它的輸出電阻rce3作為T1管的集電極負(fù)載電阻.T1+VIRIORT3T2+_UIUo圖7.22單管放大電路中的有源負(fù)載如圖7.23是在差放電路中使用有源負(fù)

29、載電路.其中T3,T4構(gòu)成電流源作為T1和T2所構(gòu)成的差動放大電路的集電極有源負(fù)載.T1IORLT3T2+V+_UIUo圖7.23差放的有源負(fù)載T4-VIc1Ic2Ic4IL具有把差放的雙端輸出轉(zhuǎn)變?yōu)閱味溯敵龅墓δ?而且使單端輸出的電壓放大倍數(shù)增加了一倍. T1IORLT3T2+V+_UIUo圖7.23差放的有源負(fù)載T4-VIc1Ic2Ic4IL當(dāng)輸入信號UI=0時(shí),靜態(tài)電流IC1=IC2=IO/2.由于T3,T4為電流源,則IC1=IC4,那么流過負(fù)載電阻RL的靜態(tài)電流IL=IC4-IC2=0.T1IORLT3T2+V+_UIUo圖7.23差放的有源負(fù)載T4-VIc1Ic2Ic4IL當(dāng)輸入差

30、模信號UI時(shí),iC1=IC1+IC1iC2=IC2+IC2而IC1=-IC2,由于電流源的原因,使IC4=IC1,那么流過負(fù)載電阻RL的信號電流T1IORLT3T2+V+_UIUo圖7.23差放的有源負(fù)載T4-VIc1Ic2Ic4IL輸出信號電流比單端輸出時(shí)大了一倍,則放大倍數(shù)也大了一倍.這種電路也稱為單端化電路,常為集成運(yùn)放所采用.IL=IC4-IC2=IC1-(-IC1)=2IC1T1IORLT3T2+V+_UIUo圖7.23差放的有源負(fù)載T4-VIc1Ic2Ic4IL7.4 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)放電路簡介集成運(yùn)算放大器的技術(shù)指標(biāo)集成運(yùn)放的低頻等效電路集成運(yùn)放使用注意事項(xiàng)7.4.1 集成運(yùn)

31、算放大器簡介集成運(yùn)算放大器的組成通常由差動放大電路構(gòu)成,目的是為了減小放大電路的零點(diǎn)漂移,提高輸入阻抗.通常由共發(fā)射極放大電路構(gòu)成,目的是為了獲得較高的電壓放大倍數(shù).通常由互補(bǔ)對稱電路構(gòu)成,目的是為了減小輸出電阻,提高電路的帶負(fù)載能力.一般由各種恒流源電路構(gòu)成,作用是為上述各級電路提供穩(wěn)定,合適的偏置電流,決定各級的靜態(tài)工作點(diǎn).具體實(shí)例以F007(5G24,F741)為例來說明集成運(yùn)放的內(nèi)部電路組成.F007是國內(nèi)型號,對應(yīng)國外同類產(chǎn)品的型號為A741.這是一種應(yīng)用十分廣泛的通用型集成運(yùn)放.它的內(nèi)部電路如圖7-26所示. A1235476+_RRw+VCC-VEE圖7-27外部接線圖圖7-28 5G24與A741外形圖12345678(a) 5G24外形圖(金屬管殼)(b)A741外形圖(雙列直插式)12348765+_+VCC-VCCIN+IN-OA2OA1OUT空開環(huán)差模電壓增益AOd開環(huán)差模電壓增益是指集成運(yùn)放無外加反饋時(shí)輸出電壓與輸入差模電壓之比.+AOdUO+UId_+圖 7-29 AOd的含義AOd(dB)=20lgAOd它是決定運(yùn)放運(yùn)算精度的重要因素.目前高增益的