放大器的頻率特性與集成運(yùn)算放大器的

1、第五章 線性集成電路的應(yīng)用 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 5.1 放大電路的頻率特性問(wèn)題提出 前面所講述的均以單一頻率的正弦信號(hào)來(lái)研究，事實(shí)上信號(hào)的頻率變化比較寬（例如聲音信號(hào)、圖象信號(hào)），對(duì)一個(gè)放大器，當(dāng)Ui 一定時(shí)，f變化 Uo變化，即Au=Uo/Ui 變化，換句話說(shuō)：Au與f有關(guān)。 為什么Au與f有關(guān)呢？什么是頻率響應(yīng)？ 頻率響應(yīng)：指放大器對(duì)不同頻率的正弦信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。其表示方法： Av(f) (f) 其中 Av(f) 為幅頻響應(yīng)、(f)為相頻響應(yīng)。 vA=第五章 線性集成電路的應(yīng)用 放大電路的頻率特性包括兩部分： 幅度頻率特性 相位頻率特性 幅頻特性是描繪輸入信號(hào)幅度幅頻特性是描繪輸入

2、信號(hào)幅度固定，輸出信號(hào)的幅度隨頻率變化固定，輸出信號(hào)的幅度隨頻率變化而變化的規(guī)律。即而變化的規(guī)律。即 = =Aio/VVf () 相頻特性是描繪輸出信號(hào)與輸入相頻特性是描繪輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間相位差隨頻率變化而變化信號(hào)之間相位差隨頻率變化而變化的規(guī)律。即的規(guī)律。即)(iofVVA第五章 線性集成電路的應(yīng)用 這些統(tǒng)稱放大電路的頻率響應(yīng)。這些統(tǒng)稱放大電路的頻率響應(yīng)。幅頻特性偏離中頻值的現(xiàn)象稱為幅度頻率失真; 相頻特性偏離中頻值的現(xiàn)象稱為相位頻率失真。 放大電路的幅頻特性和相頻特性，也稱為頻率響應(yīng)。因放大電路對(duì)不同頻率成分信號(hào)的增益不同，從而使輸出波形產(chǎn)生失真，稱為幅度頻率失真，簡(jiǎn)稱幅頻失真。放大

3、電路對(duì)不同頻率成分信號(hào)的相移不同，從而使輸出波形產(chǎn)生失真，稱為相位頻率失真，簡(jiǎn)稱相頻失真。幅頻失真和相頻失真是線性失真。第五章 線性集成電路的應(yīng)用 產(chǎn)生頻率失真的原因是:1.放大電路中存在電抗性元件，例如 耦合電容、旁路電容、分布電容、變壓 器、PN結(jié)電容、分布電感等; 2.三極管的()是頻率的函數(shù)。 在研究頻率特性時(shí)，三極管的低頻小信號(hào)模型不再適用，而要采用高頻小信號(hào)模型。 電路中存在著電抗器件是影響頻響的主要因素，研究頻響實(shí)際上是研究電抗元件的存在，對(duì)放大器放大倍數(shù)的影響。 當(dāng)f低時(shí)，主要是耦合電容、旁路電容起作用。 當(dāng)f高時(shí)，主要是PN結(jié)電容起作用。第五章 線性集成電路的應(yīng)用 5.1.1

4、 RC低通電路和RC高通電路 RC低通電路：低通電路：如圖51所示。 2H)(11ffAv ffRC012H arctg(Hff) 式中011RC。vA的模、上限截止頻率和相角分別為0ioj11j11RCVVvA=RC+-io.VV圖51RC低通電路其電壓放大倍數(shù)(傳遞函數(shù))為第五章 線性集成電路的應(yīng)用 由以上公式可做出如圖52所示的RC低通電路的近似頻率特性曲線： 2H)(11ffAv arctg(Hff)圖52 RC低通電路的頻率特性曲線第五章 線性集成電路的應(yīng)用 幅頻特性的X軸和Y軸都是采用對(duì)數(shù)坐標(biāo),稱為上限截止頻率上限截止頻率。當(dāng) 時(shí)，幅頻特性將以十倍頻20dB的斜率下降，或?qū)懗?20

5、dB/dec。在 處的誤差最大，有3dB。 ffH f =fH fH fH f =fH 當(dāng) 時(shí)，相頻特性將滯后45，并具有 -45/dec的斜率。在0.1 和10 處與實(shí)際的相頻特性有最大的誤差，其值分別為+5.7和5.7。 這種折線化畫(huà)出的頻率特性曲線稱為波特圖波特圖，是分析放大電路頻率響應(yīng)的重要手段。 fH第五章 線性集成電路的應(yīng)用 )arctg(90Loff 其電壓放大倍數(shù) 為：vARCff21L02LL)(1/ffffAvLLLLio/j1/j/j1/jffffVVvA=L11RC。式中 下限截止頻率、模和相角分別為 RC高通電路：高通電路：如圖53所示。第五章 線性集成電路的應(yīng)用 由

6、此可做出如圖54所示的RC高通電路的近似頻率特性曲線。2LL)(1/ffffAv)arctg(90Loff圖54 RC高通電路的近似頻率特性曲線第五章 線性集成電路的應(yīng)用 混合型高頻小信號(hào)模型是通過(guò)三極管的物理模型而建立的，三極管的物理結(jié)構(gòu)如圖55所示。rbe- re歸算到基極回路的電阻 -發(fā)射結(jié)電容，也用C這一符號(hào)Cbe-集電結(jié)電阻rbc -集電結(jié)電容，也用C這一符號(hào) Cbc rbb -基區(qū)的體電阻，b是假想的基區(qū)內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)。圖55 雙極型三極管 物理模型（1）物理模型 - 發(fā)射結(jié)電阻 re5.1.2 晶體管及其單級(jí)放大電路的高頻特性一、晶體三極管的高頻特性第五章 線性集成電路的應(yīng)用 根據(jù)這

7、一物理模型可以畫(huà)出混合型高頻小信號(hào)模型，如圖56所示。圖56高頻混合型小信號(hào)模型電路 這一模型中用 代替 ，這是因?yàn)楸旧砭团c頻率有關(guān)，而gm與頻率無(wú)關(guān)。推導(dǎo)如下: eb.mVg.b0I（2）用 代替eb.mVg.bI第五章 線性集成電路的應(yīng)用 ebme beb0bo0VgrVIe b0boe bboce bcm/rIVIIVIg 由此可見(jiàn)gm是與頻率無(wú)關(guān)的0和rbe的比，因此gm與頻率無(wú)關(guān)。若IE=1mA，gm=1mA/26mV38mS。gm稱為跨導(dǎo)，還可寫(xiě)成TEee00eb0m1)1 (VIrrrg 0反映了三極管內(nèi)部，對(duì)流經(jīng)rbe的電流 的放大作用。 是真正具有電流放大作用的部分，0 即低

8、頻時(shí)的。而boIboI第五章 線性集成電路的應(yīng)用 在型小信號(hào)模型中，因存在Cbc 和rbc,對(duì)求解不便，可通過(guò)單向化處理加以變換。首先因rbc很大，可以忽略，只剩下Cbc ?？梢杂幂斎雮?cè)的C和輸出側(cè)的C兩個(gè)電容去分別代替Cbc ，但要求變換前后應(yīng)保證相關(guān)電流不變，如圖57所示。（3）單向化圖57高頻混合型小信號(hào)電路第五章 線性集成電路的應(yīng)用 電流放大系數(shù)的頻響 從物理概念可以解釋隨著頻率的增高,將下降。因?yàn)?0bcceVII圖59 的等效電路 V.ce 00.ceV 是指在VCE一定的條件下,在等效電路中可將CE間交流短路，于是可作出圖59的等效電路。第五章 線性集成電路的應(yīng)用 由此可求出共射

9、接法交流短路電流放大系數(shù)?？捎上率酵瞥?(211)(1cbebeb0cbebebebmCCrfffjCCrjrge bmc be be bmce be bb)(+)/1(VgCjVVgICCjrVI第五章 線性集成電路的應(yīng)用 由此可做出的幅頻特性和相頻特性曲線，如510圖所示。 圖510 三極管的幅頻特性和相頻特性曲線當(dāng)=1時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率稱為特征頻率fT，且有fT0f 當(dāng)20lg下降3dB時(shí),頻率f稱為共發(fā)射極接法的截止頻率第五章 線性集成電路的應(yīng)用 fT0 f可由下式推出ffjCCrjrg1)(10c be be be bm當(dāng) f = fT 時(shí), 有1)(1)(1)(2T02c be be b

10、e bmTffCCrrgf因fT f ,所以, fT 0 f第五章 線性集成電路的應(yīng)用 全頻段小信號(hào)模型高頻段小信號(hào)微變等效電路低頻段小信號(hào)微變等效電路 頻響的基本分析方法（頻率特性的描寫(xiě)方法）：1、分段描寫(xiě)（高、中、低）根據(jù)影響各區(qū)段Au 的主要因素進(jìn)行分析。2、頻響特性用對(duì)數(shù)描寫(xiě)，幅度以分貝為單位，相 位以度為單位。 二、晶體管單級(jí)放大電路的高頻特性第五章 線性集成電路的應(yīng)用 全頻段小信號(hào)模型 對(duì)于圖511所示的共發(fā)射極接法的基本放大電路，分析其頻率響應(yīng)，需畫(huà)出放大電路從低頻到高頻的全頻段小信號(hào)模型，如圖512所示。然后分低、中、高三個(gè)頻段加以研究。圖511 CE接法基本放大電路圖512

11、全頻段微變等效電路第五章 線性集成電路的應(yīng)用 顯然這是一個(gè)RC低通環(huán)節(jié)，其時(shí)間常數(shù) H=(Rs /Rb)+rbb /rbeC于是上限截止頻率fH=1/2H 。高頻段小信號(hào)微變等效電路 將全頻段小信號(hào)模型中的C1、C2和Ce短路，即可獲得高頻段小信號(hào)模型微變等效電路，如圖513所示。 設(shè)放大電路的中頻電壓放大倍數(shù)為AvsM，其頻率特性曲線與RC低通電路相似。只不過(guò)其幅頻特性在Y軸方向上上移了20lg AvsM(dB)。相頻特性則在Y軸方向上向下移180，以反映單級(jí)放大電路倒相的關(guān)系。（動(dòng)畫(huà)5-3）圖513 高頻段微變等效電路高頻電壓放大倍數(shù)：高頻電壓放大倍數(shù)： 其中 Aum為中頻電壓放大倍數(shù).H

12、uhffjAumA11第五章 線性集成電路的應(yīng)用 低頻段小信號(hào)微變等效電路 低頻段的微變等效電路如圖514所示，C1、C2和Ce被保留，C被忽略。顯然，該電路有 三個(gè)RC電路環(huán)節(jié)。當(dāng)信號(hào)頻率提高時(shí)，它們的作用相同，都有利于放大倍數(shù)的提高，相當(dāng)于高通環(huán)節(jié)，有下限截止頻率。 L1=(Rb /rbe)+RSC1 L2=(Rc +RL)C2 L3=Re / (RS+rbe)/1+Ce 式中RS = RS/ Rb 圖514 低頻段微變等效電路第五章 線性集成電路的應(yīng)用 如果 L在數(shù)值上較小的一個(gè)與其它兩個(gè)相差較大，有45倍之多，可將最大的fL作為下限截止頻率，然后做波特圖。低頻電壓放大倍數(shù)：其中: Au

13、m為中頻放大倍數(shù) 為下限截止頻率， =1/2LLLumuLffjffjAA1LfLf第五章 線性集成電路的應(yīng)用 完整的頻率響應(yīng)及波特圖：完整的頻率響應(yīng)及波特圖：)1)(1(HLLffjffjffjAumAu頻率響應(yīng)表達(dá)式：頻率響應(yīng)表達(dá)式：第五章 線性集成電路的應(yīng)用 由以上分析，可知作波特圖的步驟：由以上分析，可知作波特圖的步驟：（1）先求出中頻電壓放大倍數(shù)，方法通前； （2）確定分別在高頻和低頻時(shí)影響Au的電容器的個(gè)數(shù)；（3）分別求出各電容器回路的時(shí)間常數(shù)；（4）比較各時(shí)間常數(shù)，低頻時(shí)取時(shí)間常數(shù)小的轉(zhuǎn)化為fL，高頻時(shí)取時(shí)間常數(shù)大的轉(zhuǎn)化為fH，轉(zhuǎn)化式 f=1/2，如相差很近，一般小于4倍， 則有

14、： .1 . 1232221LLLLffff.1111 . 11232221HHHHffff第五章 線性集成電路的應(yīng)用 下面討論頻率響應(yīng)的改善和增益帶寬積：下面討論頻率響應(yīng)的改善和增益帶寬積： 頻率響應(yīng)的改善主要是通頻帶變寬，即是高頻時(shí)性能的改善，其高頻等效電路如圖所示： 1、通頻帶 fbw =fH - fL (要使fbw加寬有兩種方法) （1） fL下降（即是使耦合電容C所在回路的時(shí)間常數(shù)取值大）亦是R或C增大，改善有限。 （2） fH增大（。）就會(huì)使Au下降。于是形成了帶寬和增益的矛盾，合理的解決的辦法于是形成了帶寬和增益的矛盾，合理的解決的辦法是綜合考慮。是綜合考慮。 第五章 線性集成電

15、路的應(yīng)用 2、增益帶寬積設(shè)（1+gmRL）CC，則有：C=(1+gmRL)C=gmRLC 所以： 當(dāng)晶體管選定后rbb,C就確定，因此放大倍數(shù)與帶寬積就確定了。CrRfAbbbHum)(21bebebumrRrA/)(21CrrRffffebbbbHLHbw因?yàn)椋旱谖逭?線性集成電路的應(yīng)用 *5.1.3 集成運(yùn)算放大器高頻參數(shù)及其影響要改善放大電路的高頻性能，應(yīng)選要改善放大電路的高頻性能，應(yīng)選小小rbb，Cob的管子，且的管子，且Rb要盡量小。要盡量小。（略）*5.2 集成運(yùn)算放大器小信號(hào)交流放大電路（略）第五章 線性集成電路的應(yīng)用 5.3 有源濾波電路5.3.1 有源低通濾波電路有源低通濾波

16、電路 RfCRfRR1(a) RC接同相輸入端R1RUi.Uo.CUi.Uo.(b) RfC接反相輸入端圖5 15 低通濾波電路 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 oupffojARCjRRAURCjCjRUCjUURRU1111111111111輸出電壓為 而 所以傳遞函數(shù)為 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 低通濾波器的通帶電壓放大倍數(shù)是當(dāng)工作頻率趨近于零時(shí), 其輸出電壓Uo與其輸入電壓Ui的比值, 記作Aup；截止角頻率是隨著工作頻率的提高, 電壓放大倍數(shù)(傳遞函數(shù)的模)下降到 時(shí), 對(duì)應(yīng)的角頻率, 記作o。 對(duì)于圖 5 - 15(a)： 2/upARCRRAofup111第五章 線性集成電路的應(yīng)用

17、 101010.70720 dB/10倍頻程0(a) 理想特性(b) 一階實(shí)際低通幅頻特性AAup20 lg.01AAup20 lg.圖5 16 低通濾波電路的幅頻特性 1111RRAjAjRRAfupoupofCRfo1第五章 線性集成電路的應(yīng)用 RfC(a) 二階低通濾波電路R1RUo.Ui.RfCR1RUo.Ui.RCR(b) 改進(jìn)型二階低通濾波電路C圖5 17 二階低通濾波電路 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 5.3.2 有源高通濾波電路有源高通濾波電路 RfCRRfCRR1(a) 同相輸入(b) 反相輸入R1Ui.Uo.Ui.Uo.圖5 18 高通濾波電路 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 以

18、圖5 -18(a)為例進(jìn)行講解。 ifoiifoURCjRRUURCjUCjRRUURRU111)11111)111所以 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 則 oupiojAUUA1RRAAfup1RCupAAo12式中Aup為通帶電壓放大倍數(shù) 通帶截止角頻率 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 10AAup20 lg10(a) 理想幅頻特性AAup20 lg.10.70720 dB/10 倍頻程0(b) 實(shí)際高通幅頻特性01.圖5 19 高通濾波器的幅頻特性 其幅頻特性如圖5- 19所示。 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 同樣的方法可以得到圖5- 18(b)的特性 oupofjAjRRA111CRRRAfof

19、up11式中 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 Rf(a) 二階高通濾波電路R1RUo.Ui.(b) 改進(jìn)型二階高通濾波電路CCRRfR1RUo.Ui.CCR圖5 20 二階高通濾波電路 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 5.3.3 帶通濾波電路和帶阻濾波電路帶通濾波電路和帶阻濾波電路 將截止頻率為h的低通濾波電路和截止頻率為l的高通濾波電路進(jìn)行不同的組合, 就可獲得帶通濾波電路和帶阻濾波電路。如圖5 - 21(a)所示, 將一個(gè)低通濾波電路和一個(gè)高通濾波電路“串接”組成帶通濾波電路, h的信號(hào)被低通濾波電路濾掉, l的信號(hào)被高通濾波電路濾掉, 只有當(dāng)lh時(shí)信號(hào)才能通過(guò), 顯然, hl才能組成帶通電路。圖

20、5 - 21(b)為一個(gè)低通濾波電路和一個(gè)高通濾波電路“并聯(lián)”組成的帶阻濾波電路, h信號(hào)從低通濾波電路中通過(guò), l的信號(hào)從高通濾波電路通過(guò), 只有hl的信號(hào)無(wú)法通過(guò), 同樣, hl才能組成帶阻電路。 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 低通高通低通AAup.OhUo.1高通AAup.Ol1阻Ol1h通阻Ui.低通高通Uo.Ui.低通AAup.Oh1AAup.Ol1高通阻Ol1h通通(a) 帶通濾波電路(b) 帶阻濾波電路AAup.AAup.圖圖5 21 帶通濾波和帶阻濾波電路的組成原理圖帶通濾波和帶阻濾波電路的組成原理圖 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 Rf(a) 帶通濾波電路R1R2Uo.Ui.(b)

21、 帶阻濾波電路CCR3RfR1Uo.Ui.CCRRR22CR圖5 22 帶通濾波和帶阻濾波的典型電路第五章 線性集成電路的應(yīng)用 5.4.1 LM386集成功率放大器及其應(yīng)用集成功率放大器及其應(yīng)用 目前集成功放電路已大量涌現(xiàn),其內(nèi)部電路一般均為OTL或OCL電路, 集成功放除了具有分立元件OTL或OCL電路的優(yōu)點(diǎn), 還具有體積小、工作穩(wěn)定可靠、使用方便等優(yōu)點(diǎn), 因而獲得了廣泛的應(yīng)用。 低頻集成功放的種類很多, 較常用的器件列在表5 - 1中。 下面以LM386為例作一簡(jiǎn)單介紹。 LM386是一種低電壓通用型低頻集成功放。該電路功耗低、 允許的電源電壓范圍寬、通頻帶寬、外接元件少, 廣泛用于收錄音

22、機(jī)、對(duì)講機(jī)、電視伴音等系統(tǒng)中。 5.4 集成功率放大器及其應(yīng)用第五章 線性集成電路的應(yīng)用 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 LM386內(nèi)部電路如圖5 - 23（a）所示, 共有3級(jí)。V1V6組成有源負(fù)載單端輸出差動(dòng)放大器作輸入級(jí), V5、V6構(gòu)成鏡像電流源作差放的有源負(fù)載以提高單端輸出時(shí)差動(dòng)放大器的放大倍數(shù)。中間級(jí)是由V7構(gòu)成的共射放大器, 也采用恒流源I作負(fù)載以提高增益。輸出級(jí)由V8V10組成準(zhǔn)互補(bǔ)推挽功放,VD1、VD2組成功放的偏置電路以利于消除交越失真。 LM386的管腳排列如圖5-23（b）所示, 為雙列直插塑料封裝。管腳功能為: 2、3腳分別為反相、同相輸入端; 5腳為輸出端; 6腳為正

23、電源端; 4腳接地; 7腳為旁路端, 可外接旁路電容以抑制紋波; 1、8腳為電壓增益設(shè)定端。 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 圖 5 23 LM386集成功率放大器 （a） 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖; （b）管腳排列 R1VD22反相輸入15kV150kV5V21507旁路15k8R21.35k1V6V4V315kR3350k同相輸入VD1 ECV7V8V965輸出4地V10增益設(shè)定ILM3868增益設(shè)定增益設(shè)定12反相輸入43同相輸入地7旁路 EC輸出(a)(b)65第五章 線性集成電路的應(yīng)用 當(dāng)1、8腳開(kāi)路時(shí), 負(fù)反饋?zhàn)钌? 電壓放大倍數(shù)最小, 設(shè)定為Auf=20。 當(dāng)1、8腳間接入10F電容時(shí), 內(nèi)部1.

24、35 k電阻被旁路, 負(fù)反饋?zhàn)钊? 電壓放大倍數(shù)最大, Auf=200（46 dB）。 當(dāng)1、8腳間接入電阻R和10F電容串接支路時(shí), 調(diào)整R可使電壓放大倍數(shù)Auf在20200間連續(xù)可調(diào), 且R越大, 放大倍數(shù)越小。 LM386的典型應(yīng)用電路如圖5 - 24所示。 參照上面的說(shuō)明, 我們可以知道: 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 圖 5 24 LM386典型應(yīng)用電路圖 uiR1C1324LM386C27EC610F18R25C3R3C4RL第五章 線性集成電路的應(yīng)用 5 腳輸出:R3、C3構(gòu)成串聯(lián)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)與呈感性的負(fù)載（揚(yáng)聲器）相并, 最終使等效負(fù)載近似呈純阻, 以防止高頻自激和過(guò)壓現(xiàn)象。 7 腳

25、旁路: 外接C2去耦電容, 用以提高紋波抑制能力, 消除低頻自激。 1、8 腳電壓增益設(shè)定: 其間接R2、10 F串聯(lián)支路, R2用以調(diào)整電壓增益。當(dāng)R2=1.24 k時(shí),Auf=50。 將上述電路稍作變動(dòng), 如在1、5腳間接入R、C串接支路, 則可以構(gòu)成帶低音提升的功率放大電路。還可以利用LM386組成方波發(fā)生器, 讀者可參閱有關(guān)書(shū)籍。 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 附：附： 其它集成功率放大器其它集成功率放大器 DG4100 內(nèi)部電路組成簡(jiǎn)介內(nèi)部電路組成簡(jiǎn)介 圖 5 - 25 中虛線框內(nèi)為DG4100系列單片集成功放內(nèi)部電路。它由三級(jí)直接耦合放大電路和一級(jí)互補(bǔ)對(duì)稱放大電路構(gòu)成,并由單電源供電

26、, 輸入及輸出均通過(guò)耦合電容與信號(hào)源和負(fù)載相連, 是OTL互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路。 *5.4.2 DG810集成功率放大器及其應(yīng)用集成功率放大器及其應(yīng)用*5.4.3 TDA2040集成功率放大器及其應(yīng)用集成功率放大器及其應(yīng)用（略）（略）（略）（略）第五章 線性集成電路的應(yīng)用 V1V3V2V5V4V6V7V8V9V11V10V12V13V14R1RfR3R2R4R5R6R11R7R12R12R9R10R8C1C2C3C4C7CfC8C6C9uoui6891012131412345C4C5 UCC圖圖 5-25 DG4100集成功放集成功放與外接元件總電路圖與外接元件總電路圖 第五章 線性集成電路的

27、應(yīng)用 因?yàn)榉答佊奢敵龆酥苯右凛斎攵? 且放大器的開(kāi)環(huán)增益很高(三級(jí)電壓放大), 整個(gè)放大電路為深度負(fù)反饋放大器, 所以, 放大器的閉環(huán)電壓增益約為1/F, 即 當(dāng)信號(hào)ui正半周輸入時(shí), V2輸出也為正半周, 經(jīng)兩級(jí)中間放大后, V7輸出仍為正半周, 因此V12、V13復(fù)合管導(dǎo)通, V8、V14管截止,在負(fù)載RL上獲得正半周輸出信號(hào)；當(dāng)ui負(fù)半周輸入時(shí), 經(jīng)過(guò)相應(yīng)的放大過(guò)程, 在RL上取得負(fù)半周輸出信號(hào)。 ffufRRRA11第五章 線性集成電路的應(yīng)用 DG4100集成功放的典型接線法集成功放的典型接線法 149231210645113 UCCui4.7 FC1200 FC60.15 FC72

28、20 FC8470 FC9RL4 C5560 pF51 FC4Rf100 Cf33 FC2200 FC3100 F圖圖 5-26DG4100集成功放的典型接線法集成功放的典型接線法 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 TDA2030A音頻集成功率放大器簡(jiǎn)介音頻集成功率放大器簡(jiǎn)介 TDA2030A是目前使用較為廣泛的一種集成功率放大器, 與其它功放相比, 它的引腳和外部元件都較少TDA2030A的電器性能穩(wěn)定, 并在內(nèi)部集成了過(guò)載和熱切斷保護(hù)電路, 能適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作, 由于其金屬外殼與負(fù)電源引腳相連, 因而在單電源使用時(shí), 金屬外殼可直接固定在散熱片上并與地線（金屬機(jī)箱）相接, 無(wú)需絕緣, 使用很方

29、便。 TDA2030A的內(nèi)部電路如圖527所示(其中VD為二極管)。 TDA2030A使用于收錄機(jī)和有源音箱中, 作音頻功率放大器, 也可作其它電子設(shè)備中的功率放大。 因其內(nèi)部采用的是直接耦合, 亦可以作直流放大。 主要性能參數(shù)如下: 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 短路和過(guò)熱保護(hù)V9V10R6R5短路和過(guò)熱保護(hù)R7R8V12V13V11VD7VD3VD4VD5輸出級(jí)偏置電壓V7V17V16R4R3V15VD6V8VD2V14VD1VZV2V4V1R1R2中間放大級(jí)有源負(fù)載準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)中間放大級(jí)恒流源偏置電路差動(dòng)輸入級(jí)V5123 UCC4 UCC5V3V6圖527 TDA2030A集成功放的內(nèi)部電

30、路第五章 線性集成電路的應(yīng)用 12345TDA2030A 圖 528 TDA2030引腳排列及功能第五章 線性集成電路的應(yīng)用 電源電壓 UCC318 V輸出峰值電流 3.5 A輸入電阻 0.5 M靜態(tài)電流 60 mA（測(cè)試條件: UCC =18 V）電壓增益 30 dB頻響B(tài)W 0140 kHz在電源為15 V、 RL=4 時(shí), 輸出功率為14 W。 外引腳的排列如圖528所示。 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 TDA2030A 集成功放的典型應(yīng)用集成功放的典型應(yīng)用 1） 雙電源（OCL）應(yīng)用電路 圖 529 電路是雙電源時(shí)TDA2030A的典型應(yīng)用電路。 輸入信號(hào)ui由同相端輸入, R1、 R2

31、、 C2構(gòu)成交流電壓串聯(lián)負(fù)反饋, 因此, 閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為 33121RRAuf為了保持兩輸入端直流電阻平衡, 使輸入級(jí)偏置電流相等, 選擇R3=R1。 V1、 V2起保護(hù)作用, 用來(lái)泄放RL產(chǎn)生的感生電壓, 將輸出端的最大電壓鉗位在（UCC+0.7 V）和第五章 線性集成電路的應(yīng)用 TDA2030AR322 kC1ui22 F15C3100 pF UCCV1IN4001432R122 kR2680 C222 FC4100 pF UCCV2IN4001RL8 uo圖 529 由TDA2030A構(gòu)成的OCL電路 第五章 線性集成電路的應(yīng)用 （-UCC -0.7 V）上。C3、C4為去耦電容, 用于減少電源內(nèi)阻對(duì)交流信號(hào)的影響。 C1、 C2為耦合電容。 2） 單電源（OTL）應(yīng)用電路 對(duì)僅有一組電源的中、小型錄音機(jī)的音響系統(tǒng), 可采用單