電子線路基礎(chǔ)

1、劉開華劉開華2022-4-102022-4-10電子線路基礎(chǔ)電子線路基礎(chǔ)2 2第五章、集成運(yùn)算放大器原理第五章、集成運(yùn)算放大器原理 5.1 5.1 概述概述5.2 5.2 功率放大器簡介功率放大器簡介5.3 5.3 差分放大器差分放大器5.4 5.4 集成運(yùn)算放大器典型電路介紹集成運(yùn)算放大器典型電路介紹5.5 5.5 集成運(yùn)算放大器的性能參數(shù)和模型集成運(yùn)算放大器的性能參數(shù)和模型5145143 35.1 5.1 概述概述一一. .集成電路（集成電路（Integrated CircuitIntegrated Circuit簡稱簡稱ICIC） 采用半導(dǎo)體制造工藝，將大量的晶體管、采用半導(dǎo)體制造工藝，

2、將大量的晶體管、電阻、電容等電路元件及其電路連線制作在一小塊電阻、電容等電路元件及其電路連線制作在一小塊硅單晶上，形成具有特定電路功能的單元電路。硅單晶上，形成具有特定電路功能的單元電路。二二. .摩爾定律摩爾定律 未來未來1010年中芯片上的晶體管數(shù)將每年翻一番年中芯片上的晶體管數(shù)將每年翻一番 （19651965年）年） 芯片上的晶體管數(shù)量每兩年將翻一番芯片上的晶體管數(shù)量每兩年將翻一番 （19751975年）年）5155154 4三三. .集成電路的特點(diǎn)集成電路的特點(diǎn)（同分立器件電路相比）：（同分立器件電路相比）：1.1.集成電路中電阻、電容等無源器件不能象分立元集成電路中電阻、電容等無源器

3、件不能象分立元件電路那樣任意選用；件電路那樣任意選用；集成電路中電阻阻值偏大將占用硅片較大的面積，不利于集成；集成電路中電阻阻值偏大將占用硅片較大的面積，不利于集成；集成電路中的電容是利用集成電路中的電容是利用PNPN結(jié)的結(jié)電容或用二氧化硅層作為電介結(jié)的結(jié)電容或用二氧化硅層作為電介質(zhì)做成的，不適宜制造幾十皮法以上的電容器，所以集成運(yùn)放電質(zhì)做成的，不適宜制造幾十皮法以上的電容器，所以集成運(yùn)放電路多采用直接耦合的形式。路多采用直接耦合的形式。5.1 5.1 概述概述5165165 52.2.兩者的設(shè)計思想正好相反兩者的設(shè)計思想正好相反3.3.同一集成電路中的元件參數(shù)一致性和溫度同一集成電路中的元件

4、參數(shù)一致性和溫度均一性較好，很容易制造對稱性較高的電路。均一性較好，很容易制造對稱性較高的電路。分立元件電路：盡量少用晶體管，以降低成本；分立元件電路：盡量少用晶體管，以降低成本；集成電路：則盡量減少電阻、電容等無源器件，用晶體管等集成電路：則盡量減少電阻、電容等無源器件，用晶體管等有源器件所取代。有源器件所取代。5.1 5.1 概述概述4584585.2 功率放大器簡介5.2.1 5.2.1 功率放大器的主要指標(biāo)功率放大器的主要指標(biāo)5.2.2 5.2.2 功率放大器的分類功率放大器的分類5.2.3 5.2.3 保護(hù)電路保護(hù)電路4594595.2.1 5.2.1 功率放大器的主要指標(biāo)功率放大器

5、的主要指標(biāo) 功率放大：以輸出功率為重點(diǎn)功率放大：以輸出功率為重點(diǎn) ，驅(qū)動負(fù)載。，驅(qū)動負(fù)載。電壓放大：不失真地增大輸出信號電壓幅度，以驅(qū)動功放。電壓放大：不失真地增大輸出信號電壓幅度，以驅(qū)動功放。 功率放大實(shí)質(zhì)上也是能量轉(zhuǎn)換電路，它的主要特點(diǎn)功率放大實(shí)質(zhì)上也是能量轉(zhuǎn)換電路，它的主要特點(diǎn)就是工作在大信號狀態(tài)下。就是工作在大信號狀態(tài)下。1.1.預(yù)備知識預(yù)備知識 電壓放大和功率放大有不同的特點(diǎn)及指標(biāo)要求，在多級電壓放大和功率放大有不同的特點(diǎn)及指標(biāo)要求，在多級放大器中，電壓放大器處于前置級和中間級，而功率放大處放大器中，電壓放大器處于前置級和中間級，而功率放大處在末級（也可能包括末前級），以驅(qū)動負(fù)載。在

6、末級（也可能包括末前級），以驅(qū)動負(fù)載。460460 效率效率：放大器的輸出信號功率：放大器的輸出信號功率 與直流電源供給功率與直流電源供給功率 之比。之比。2. 2. 主要指標(biāo)主要指標(biāo)%100 UoPP %100 UoCPP oP 功率放大器在線性區(qū)能夠向負(fù)載提供的功率放大器在線性區(qū)能夠向負(fù)載提供的最大最大交流功率。交流功率。a. a. 工作在線性區(qū)；工作在線性區(qū)；op（1）輸出功率）輸出功率注意：注意： b. b. 提供的最大交流功率（管子充分利用或稱盡限運(yùn)用）。提供的最大交流功率（管子充分利用或稱盡限運(yùn)用）。 UP ：直流電源供給集電極和偏置電路等直流功率之和。：直流電源供給集電極和偏置電

7、路等直流功率之和。 UP 晶體管集電極效率晶體管集電極效率 ：輸出功率：輸出功率P Po o與電源供給集電極與電源供給集電極的直流功率的直流功率 之比。之比。UPc （2 2）功率放大器的效率）功率放大器的效率和晶體管集電極效率和晶體管集電極效率c4614612.2.主要指標(biāo)主要指標(biāo)cUoPPP 直流電源供給功率直流電源供給功率 一部分變成了有用的輸出信號，一部分變成了有用的輸出信號，剩余的部分主要變成了晶體管的管耗剩余的部分主要變成了晶體管的管耗 ，即：，即：（3 3）非線性失真）非線性失真 由于功放工作在大信號狀態(tài)下，所以很容易導(dǎo)致輸出由于功放工作在大信號狀態(tài)下，所以很容易導(dǎo)致輸出信號產(chǎn)生

8、非線性失真。要求功放產(chǎn)生的非線性失真盡可能小。信號產(chǎn)生非線性失真。要求功放產(chǎn)生的非線性失真盡可能小。結(jié)論：結(jié)論： 功率放大器的任務(wù)是功率放大器的任務(wù)是: : 在確保晶體管安全運(yùn)用情況下，在確保晶體管安全運(yùn)用情況下，獲得盡可能大的輸出功率，盡可能高的效率和盡可能小的獲得盡可能大的輸出功率，盡可能高的效率和盡可能小的非線性失真。非線性失真。UPcP4624625.2.2 5.2.2 功率放大器的分類功率放大器的分類 180 導(dǎo)通角導(dǎo)通角 90 導(dǎo)通角導(dǎo)通角功率放大器根據(jù)功放管的導(dǎo)通時間的長短進(jìn)行分類。功率放大器根據(jù)功放管的導(dǎo)通時間的長短進(jìn)行分類。（1 1）甲類（）甲類（A A類）工作狀態(tài)類）工作狀

9、態(tài) 在輸入信號的整個周期內(nèi)晶體管在輸入信號的整個周期內(nèi)晶體管都是導(dǎo)通的。都是導(dǎo)通的。（2 2）乙類（）乙類（B B類）工作狀態(tài)類）工作狀態(tài) 在輸入信號的半個周期內(nèi)晶體管在輸入信號的半個周期內(nèi)晶體管導(dǎo)通。導(dǎo)通。463463 5.2.2 5.2.2 功率放大器的分類功率放大器的分類18090（3 3）甲乙類（）甲乙類（ABAB類）工作狀態(tài)類）工作狀態(tài) 是介于甲類和乙類之間的工作狀態(tài)，晶體管導(dǎo)通的時間大于是介于甲類和乙類之間的工作狀態(tài)，晶體管導(dǎo)通的時間大于半個周期，但小于一個周期。半個周期，但小于一個周期。（4 4）丙類（）丙類（C C類）工作狀態(tài)類）工作狀態(tài)晶體管導(dǎo)通的時間小于半個周期。晶體管導(dǎo)通

10、的時間小于半個周期。 90 4644645.2.2 5.2.2 功率放大器的分類功率放大器的分類CESCEUu （5 5）丁類（）丁類（D D類）工作狀態(tài)類）工作狀態(tài) 此時，晶體管處于開關(guān)狀態(tài)，即在輸入信號的半個周期內(nèi)此時，晶體管處于開關(guān)狀態(tài)，即在輸入信號的半個周期內(nèi)飽和導(dǎo)通；在另外半個周期內(nèi)，晶體管截止。飽和導(dǎo)通；在另外半個周期內(nèi)，晶體管截止。飽和導(dǎo)通：飽和導(dǎo)通：五類功放的效率滿足下式：五類功放的效率滿足下式：丁丙乙甲乙甲4664665.2.3 互補(bǔ)推挽功率放大器1 1 乙類推挽功率放大器的工作原理乙類推挽功率放大器的工作原理2 2 乙類推挽功率放大器的非線性失真乙類推挽功率放大器的非線性失

11、真467467 采用乙類的原因：由于晶體管只在半個周期內(nèi)采用乙類的原因：由于晶體管只在半個周期內(nèi)導(dǎo)通，因此晶體管的集電極靜態(tài)電流導(dǎo)通，因此晶體管的集電極靜態(tài)電流 ，所以，所以一個周期內(nèi)晶體管的平均一個周期內(nèi)晶體管的平均功耗小。功耗小。1.1.乙類推挽功率放大器的工作原理乙類推挽功率放大器的工作原理顯然，顯然，集電極電流集電極電流產(chǎn)生了嚴(yán)重的非線性失真產(chǎn)生了嚴(yán)重的非線性失真 選用兩只特性完全相同選用兩只特性完全相同的異型晶體管的異型晶體管 ，輪流工作在，輪流工作在乙類狀態(tài)。乙類狀態(tài)。如何解決非線性失真和高效率的矛盾？如何解決非線性失真和高效率的矛盾？從而在負(fù)載上獲得完整的輸出波形從而在負(fù)載上獲得

12、完整的輸出波形。0CQI4684681).電路結(jié)構(gòu) （1 1） 和和 是一對對是一對對稱的異型晶體管；稱的異型晶體管； （2 2） 和和 分別與分別與負(fù)載組成射極跟隨器；負(fù)載組成射極跟隨器； （3 3）采用）采用 兩組電源兩組電源供電。供電。 兩管交替工作，一只在輸入兩管交替工作，一只在輸入信號正半周導(dǎo)通，另一只在負(fù)半信號正半周導(dǎo)通，另一只在負(fù)半周導(dǎo)通，猶如一推一挽，在負(fù)載周導(dǎo)通，猶如一推一挽，在負(fù)載上合成完整的波形。上合成完整的波形。1VT2VT1VT2VTLRCCU4694692).工作原理注：以下的分析中不考慮門限電壓。注：以下的分析中不考慮門限電壓。電路電路0iu兩管基極的靜態(tài)電位為零

13、兩管基極的靜態(tài)電位為零兩管均截止兩管均截止0II2CQ1CQCC2CEQ1CEQUUU470470 2).工作原理電路電路0iu 導(dǎo)通，導(dǎo)通， 截止截止 與與 組成射極跟隨器組成射極跟隨器在在 上得到上半周波形上得到上半周波形iu1Ei 輸入信號在正半周的情況輸入信號在正半周的情況1VT2VTLR1VTLR4714712). 工作原理電路電路0iu 導(dǎo)通，導(dǎo)通， 截止截止 與與 組成射極跟隨器組成射極跟隨器在在 上得到下半周波形上得到下半周波形iu2Ei 輸入信號在負(fù)半周的情況輸入信號在負(fù)半周的情況1VT2VTLR2VTLR472472 2). 工作原理21EELiii4774773).3).

14、集電極效率集電極效率 cUopp 4時，效率最高時，效率最高當(dāng)當(dāng)1 %5 .784max c222LCCoRUP LCCURUP22cmaxcmax稱為理論極限效率。稱為理論極限效率?？梢?，乙類推挽功放的集電極效率與電壓利用系數(shù)可見，乙類推挽功放的集電極效率與電壓利用系數(shù)成正比。成正比。4784784).4).對晶體管的要求對晶體管的要求（1）集電極功耗Pc ：每管的集電極損耗。 222LCCoRUP 通過管耗的表達(dá)式可以畫出通過管耗的表達(dá)式可以畫出 和和的關(guān)系曲線的關(guān)系曲線)(21oUcPPP 2224 LCCLCCRURU 能否認(rèn)為輸入信號越大能否認(rèn)為輸入信號越大 越大），管耗就越大呢？越

15、大），管耗就越大呢？(LCCURUP22上式均是對兩管而言的，而集上式均是對兩管而言的，而集電極功耗是對每一管子而言的。電極功耗是對每一管子而言的。管耗也與管耗也與有關(guān)。有關(guān)。 在選管時，為了保證晶體管安在選管時，為了保證晶體管安全工作，可以以此作為選管依據(jù)。全工作，可以以此作為選管依據(jù)。0 ddPCmaxmax2max2 . 022oocPPP 時，時，PPCM20.cPUP21oP21479479 4). 4). 對晶體管的要求對晶體管的要求CCCEOBRUU2)( 處于截止?fàn)顟B(tài)的晶體管的處于截止?fàn)顟B(tài)的晶體管的c c極和極和e e極極之間承受的反壓之間承受的反壓21CECCcemuUU )

16、(CESCCCCuUUCCU2（3 3）集電極最大允許電流）集電極最大允許電流指功放管導(dǎo)通時，流過管子的最大電流。指功放管導(dǎo)通時，流過管子的最大電流。LCCLcemCMRURUI/CEO)BR(U（2 2）反向擊穿電壓）反向擊穿電壓結(jié)論：結(jié)論： 為確保晶體管安全工作，必須同時滿足上面的三個條件。為確保晶體管安全工作，必須同時滿足上面的三個條件。 圖示的雙電源供電的互補(bǔ)推挽功率放大器稱為圖示的雙電源供電的互補(bǔ)推挽功率放大器稱為OCLOCL（Output Capacitor Less)Output Capacitor Less)電路。電路。時時當(dāng)當(dāng)0 iu ， 導(dǎo)通，導(dǎo)通， 截止截止，情況一樣。，

17、情況一樣。2VT1VT0iu ， 導(dǎo)通，導(dǎo)通， 截止截止，1VT2VT當(dāng)當(dāng)4834832.2.乙類推挽功率放大器的非線性失真乙類推挽功率放大器的非線性失真tUuimi cos 設(shè)設(shè) )cos()2cos(2)cos(21101ncmncmEtnItIcmtIIi )cos()22cos(2)cos(21102ncmncmEntnItIcmtIIi 1).1).推挽電路對偶次諧波的抑制推挽電路對偶次諧波的抑制 推挽電路中，若兩管的特性完全一致，則其電壓、推挽電路中，若兩管的特性完全一致，則其電壓、電流波形也完全對稱。電流波形也完全對稱。21EELiii )3cos(2)cos(23311 tIt

18、Icmcm可見，對稱的電路可以消除偶次諧波成分?？梢?，對稱的電路可以消除偶次諧波成分。4844842).2).交越失真及消除方法交越失真及消除方法CESCESPCESNuuu 理想傳輸特性（不理想傳輸特性（不考慮門限電壓）考慮門限電壓）（1 1）傳輸特性）傳輸特性 在實(shí)際傳輸特性中，必須考慮三極在實(shí)際傳輸特性中，必須考慮三極管發(fā)射結(jié)的門限電壓值。管發(fā)射結(jié)的門限電壓值。 可以看出，當(dāng)輸入信號的絕對值可以看出，當(dāng)輸入信號的絕對值小于小于0.7V0.7V時，沒有輸出，因此輸出時，沒有輸出，因此輸出信號會出現(xiàn)明顯的失真。信號會出現(xiàn)明顯的失真。 是NPN管的集電極飽和電壓CESNU傳輸特性的斜率為什么為

19、傳輸特性的斜率為什么為1 1？485485 2). 2).交越失真及消除方法交越失真及消除方法Vuo/Vuo/Vui/CESCCUU CESCCUU 交越失真交越失真實(shí)際傳輸特性及輸出電壓波形如圖所示：實(shí)際傳輸特性及輸出電壓波形如圖所示：（2 2）交越失真）交越失真 交越失真是指發(fā)生交越失真是指發(fā)生在信號穿越過零點(diǎn)時產(chǎn)在信號穿越過零點(diǎn)時產(chǎn)生的失真。生的失真。486486 2). 2).交越失真及消除方法交越失真及消除方法 由圖看出，交越失真是由晶體管發(fā)射由圖看出，交越失真是由晶體管發(fā)射結(jié)門限電壓引起的，因此，若能給兩個晶結(jié)門限電壓引起的，因此，若能給兩個晶體管發(fā)射結(jié)加入適當(dāng)?shù)恼蚱秒妷后w管發(fā)

20、射結(jié)加入適當(dāng)?shù)恼蚱秒妷? , 使使每個管子導(dǎo)通時間略超過每個管子導(dǎo)通時間略超過T/2T/2，以克服兩管發(fā)，以克服兩管發(fā)射結(jié)死區(qū)電壓的影響，就可以消除交越失真。射結(jié)死區(qū)電壓的影響，就可以消除交越失真。原理電路原理電路（3 3）消除交越失真的方法）消除交越失真的方法a.a.改為甲乙類工作狀態(tài)改為甲乙類工作狀態(tài)交越失真交越失真 該圖是原理電路，實(shí)際上，在集該圖是原理電路，實(shí)際上，在集成電路中，正向偏置不會直接采用電成電路中，正向偏置不會直接采用電壓源的方式，可以用電阻、二極壓源的方式，可以用電阻、二極管和三極管等元器件來提供。管和三極管等元器件來提供。 圖中，給兩個晶體管加入了同樣圖中，給兩個晶

21、體管加入了同樣的正偏電壓的正偏電壓 ，由于此時晶體管的，由于此時晶體管的導(dǎo)通時間已大于半個周期，因此此時導(dǎo)通時間已大于半個周期，因此此時的工作狀態(tài)是甲乙類工作狀態(tài)。但由于的工作狀態(tài)是甲乙類工作狀態(tài)。但由于其工作狀態(tài)十分接近于乙類，故仍可按其工作狀態(tài)十分接近于乙類，故仍可按乙類的功放進(jìn)行分析。乙類的功放進(jìn)行分析。2BBU487487 2). 2).交越失真及消除方法交越失真及消除方法1131CEBBEIRUU21132CEBBEIRUU 實(shí)際電路實(shí)際電路1 1：實(shí)際電路實(shí)際電路2 2：顯然，在該電路中，正向偏壓是顯然，在該電路中，正向偏壓是由由 和和 的正向電壓提供。的正向電壓提供。1VD2VD

22、電容電容 是保證在交流時，加在是保證在交流時，加在和和 基極的輸入信號是相同的?；鶚O的輸入信號是相同的。1C2VT3VT 在該電路中，在該電路中， 是放大級，是放大級， 和和 構(gòu)成互補(bǔ)推挽功放，構(gòu)成互補(bǔ)推挽功放，正向偏壓是利用流過正向偏壓是利用流過 的直流的直流電流電流 在在 上產(chǎn)生的壓降提供的。上產(chǎn)生的壓降提供的。1VT2VT3VT1R1CI1R4884882).2).交越失真及消除方法交越失真及消除方法212RUIBER )1 (211RRUUBEBB 32EBBEBBUUU 令2211RIRIURRBB 且)(212RRIURBB 實(shí)際電路實(shí)際電路3 3： 恰當(dāng)選擇電阻恰當(dāng)選擇電阻R R

23、1 1、R R2 2，使，使I IB1B1可以忽略不計，則可以忽略不計，則 調(diào)整調(diào)整R R1 1、R R2 2比值，即可獲得某一倍數(shù)比值，即可獲得某一倍數(shù) U UBE BE 的的U UBBBB，因此該電路又稱為，因此該電路又稱為U UBEBE倍增電路。倍增電路。 在該電路中，在該電路中， 是放大級，是放大級， 和和 、 組成恒壓源電組成恒壓源電路，為路，為 和和 提供正向偏提供正向偏壓，以消除交越失真。壓，以消除交越失真。1VT2VT3VT1R4VT2R489489 2). 2).交越失真及消除方法交越失真及消除方法LCESCCLomfeBERUURURhu 11)(CESCCLfeUURhR

24、 )(.1701b.b.使用負(fù)反饋電路使用負(fù)反饋電路 在功率放大器前引入一級在功率放大器前引入一級電壓放大器（在本圖中引入了電壓放大器（在本圖中引入了集成運(yùn)放），并構(gòu)成電壓串聯(lián)負(fù)集成運(yùn)放），并構(gòu)成電壓串聯(lián)負(fù)反饋。反饋。 設(shè)死區(qū)電壓為設(shè)死區(qū)電壓為0.7V0.7V，則引入負(fù)反饋后，死區(qū)電壓則引入負(fù)反饋后，死區(qū)電壓為為0.7V/A0.7V/A0 0。A A0 0為集成運(yùn)放為集成運(yùn)放開環(huán)增益。開環(huán)增益。R R1 1是用來限制放大器是用來限制放大器A A的輸出電流，但同時的輸出電流，但同時R RL L又是靠又是靠R R1 1上上的電流來驅(qū)動的。的電流來驅(qū)動的。490490小小 結(jié)結(jié)乙類工作狀態(tài)的矛盾乙類

25、工作狀態(tài)的矛盾互補(bǔ)推挽功放互補(bǔ)推挽功放電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)工作原理工作原理電流波形圖電流波形圖組合特性曲線組合特性曲線性能指標(biāo)性能指標(biāo)非線性失真非線性失真工作原理工作原理性能指標(biāo)計算性能指標(biāo)計算極限參數(shù)選擇極限參數(shù)選擇交越失真交越失真消除方法消除方法5115115.2.3 5.2.3 保護(hù)電路保護(hù)電路是附加的限流二極管。是附加的限流二極管。43VDVD 、；、不起作用不起作用正常時，正常時，43VDVD 限制管耗即可以有效地保護(hù)功放管，因此只要限制流過限制管耗即可以有效地保護(hù)功放管，因此只要限制流過集電極地電流，就可以限制管耗。集電極地電流，就可以限制管耗。（1 1） 二極管保護(hù)電路二極管保護(hù)電路

26、最大輸出電流為：最大輸出電流為：制制了了輸輸出出電電流流。部部分分基基極極電電流流，因因此此限限去去了了一一由由截截止止轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變?yōu)闉閷?dǎo)導(dǎo)通通，分分V VD D上上的的壓壓降降增增大大正正向向電電流流過過大大，R R3 3e e2 22e3Domax/RUI 5125125.2.3 5.2.3 保護(hù)電路保護(hù)電路極管。極管。三三是附加的限流是附加的限流、54VTVT；不起作用不起作用、正常時，正常時，54TVTV（2 2） 三極管保護(hù)電路三極管保護(hù)電路制了輸出電流。制了輸出電流。部分基極電流，因此限部分基極電流，因此限去了一去了一由截止轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通，分由截止轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通，分VTVT上的壓降增大上的壓降

27、增大正向電流過大，R正向電流過大，R4 4e2e25135135.3 5.3 差分放大器差分放大器5.3.1 5.3.1 差分放大器的分析差分放大器的分析5.3.2 5.3.2 差分放大器大信號輸入時的傳輸特性差分放大器大信號輸入時的傳輸特性5.3.3 5.3.3 舉例舉例5.3.3 5.3.3 差分放大器的失調(diào)和溫漂差分放大器的失調(diào)和溫漂51751734345.3 差分放大器 引子：為什么引入差分放大器？ 1. 1. 直流信號的放大直流信號的放大在無線電通信和其他領(lǐng)域中，常常需要對變化十分緩慢的在無線電通信和其他領(lǐng)域中，常常需要對變化十分緩慢的信號進(jìn)行放大。信號進(jìn)行放大。例如生物電的放大，或

28、某些自動控例如生物電的放大，或某些自動控制中的控制信號。制中的控制信號。把這種變化十分緩慢的信號（頻率很低，幾乎為零，但不能把這種變化十分緩慢的信號（頻率很低，幾乎為零，但不能認(rèn)為頻率等于零）稱為認(rèn)為頻率等于零）稱為 直流信號。直流信號。直流放大器是放大直流信號的一種放大器（當(dāng)然也可以放大直流放大器是放大直流信號的一種放大器（當(dāng)然也可以放大交流信號）。交流信號）。直流信號不同于直流電。直流信號不同于直流電。5185183535 引子：為什么引入差分放大器？ 2. 2. 直流放大器面臨的問題直流放大器面臨的問題電容耦合放大器無法放大直流信號，耦合電容很難傳送緩電容耦合放大器無法放大直流信號，耦合

29、電容很難傳送緩變信號。變信號。直流放大器常常采用直接耦合方式。直流放大器常常采用直接耦合方式。兩個問題：兩個問題：1 1）級與級之間的直流工作狀態(tài)互相影響）級與級之間的直流工作狀態(tài)互相影響2 2）零點(diǎn)漂移）零點(diǎn)漂移5195193636 引子：為什么引入差分放大器？ 1 1）級與級之間的直流工作狀態(tài)互相影響）級與級之間的直流工作狀態(tài)互相影響調(diào)整某一級工作狀態(tài)就會導(dǎo)致其他調(diào)整某一級工作狀態(tài)就會導(dǎo)致其他各級工作狀態(tài)的改變。這一點(diǎn)對直各級工作狀態(tài)的改變。這一點(diǎn)對直接耦合放大器的設(shè)計和調(diào)整帶來很接耦合放大器的設(shè)計和調(diào)整帶來很多不便。多不便。1bR、1CQI1CEQU2BI、2CQI2CEQU520520

30、3737 引子：為什么引入差分放大器？ 現(xiàn)象：輸入電壓為零，輸出端電壓表指現(xiàn)象：輸入電壓為零，輸出端電壓表指針偏離零點(diǎn)或起始值，出現(xiàn)忽大忽小的針偏離零點(diǎn)或起始值，出現(xiàn)忽大忽小的不規(guī)則擺動。不規(guī)則擺動。2 2）零點(diǎn)漂移）零點(diǎn)漂移定義：定義： 輸入電壓為零時，輸出還有緩慢變化的電壓產(chǎn)生，輸出電壓輸入電壓為零時，輸出還有緩慢變化的電壓產(chǎn)生，輸出電壓偏離起始值而上下波動，使輸出端產(chǎn)生緩慢變化的電壓。零點(diǎn)漂移簡稱偏離起始值而上下波動，使輸出端產(chǎn)生緩慢變化的電壓。零點(diǎn)漂移簡稱零漂。零漂。引起零漂的外界因素：引起零漂的外界因素： 時間漂移：由于晶體管和其他元件的參數(shù)本身老化作用引起的，與電時間漂移：由于晶體

31、管和其他元件的參數(shù)本身老化作用引起的，與電 路設(shè)計無關(guān)。路設(shè)計無關(guān)。 溫度漂移：由于晶體管的參數(shù)隨著環(huán)境溫度的變化而變化所造成的。溫度漂移：由于晶體管的參數(shù)隨著環(huán)境溫度的變化而變化所造成的。 電源電壓變化引起的漂移：當(dāng)電源電壓變化時，電路的直流電平配制電源電壓變化引起的漂移：當(dāng)電源電壓變化時，電路的直流電平配制 受到某種破壞受到某種破壞而導(dǎo)致輸出零點(diǎn)的變動。而導(dǎo)致輸出零點(diǎn)的變動。5215213838 引子：為什么引入差分放大器？ 為什么是矛盾？為什么是矛盾？ 為了獲得高的直流增益，可以增加級數(shù)，但同時輸出漂移電壓也加大。為了獲得高的直流增益，可以增加級數(shù)，但同時輸出漂移電壓也加大。 為了減小零

32、漂可以引入負(fù)反饋，但同時放大器對直流信號的放大能力為了減小零漂可以引入負(fù)反饋，但同時放大器對直流信號的放大能力 也減弱了。也減弱了。尋求新方法解決矛盾！尋求新方法解決矛盾！抵消采用特殊形式的電路使漂移電壓互相抵消。引入特殊的負(fù)反饋對零點(diǎn)漂移有很強(qiáng)的負(fù)反饋，對有用直流信號無負(fù)反饋。例如乙類推挽功放電路，每個管子產(chǎn)生大量的諧波失真，但在負(fù)例如乙類推挽功放電路，每個管子產(chǎn)生大量的諧波失真，但在負(fù)載上，偶次諧波互相抵消了。載上，偶次諧波互相抵消了。高質(zhì)量的直流放大器應(yīng)該具有高的電壓增益和小的零點(diǎn)漂移。高質(zhì)量的直流放大器應(yīng)該具有高的電壓增益和小的零點(diǎn)漂移。矛盾！矛盾！調(diào)制型直流放大器（框圖）522522

33、39395.3.1 差分放大器的分析1. 1. 電路形式電路形式 基本形式（長尾電路）基本形式（長尾電路）兩個性能完全相同的共發(fā)射極電路拼接而成。兩個性能完全相同的共發(fā)射極電路拼接而成。如何消除零漂？如何消除零漂？ 輸入信號為零，電路對稱輸入信號為零，電路對稱21ccUU120occUUU 某種因素產(chǎn)生零漂，如溫度升高，某種因素產(chǎn)生零漂，如溫度升高，12ccII、12ccUU、電路對稱，晶體管參數(shù)相同，電路對稱，晶體管參數(shù)相同，12ccuu 120occuuu 靠電路對稱消除零漂！靠電路對稱消除零漂！52352340405.3.1 差分放大器的分析1. 1. 電路形式電路形式 射極電阻的幾種不

34、同形射極電阻的幾種不同形式式輸入信號分別加到兩管基極，輸出兩種取法：輸入信號分別加到兩管基極，輸出兩種取法： 從單管集電極取從單管集電極取 單端輸出單端輸出 從兩管集電極之間取從兩管集電極之間取 雙端輸出雙端輸出52452441415.3.1 差分放大器的分析1. 1. 電路形式電路形式 差分式放大電路的組差分式放大電路的組態(tài)態(tài)基于不同的應(yīng)用場合，有基于不同的應(yīng)用場合，有雙、雙、單端輸入和單端輸入和雙、雙、單端輸出的情況。單端輸出的情況。單端輸入時，另一端接地。單端輸入時，另一端接地。雙入雙出雙入雙出雙入單出雙入單出單入雙出單入雙出單入單出單入單出52552542425.3.1 差分放大器的分

35、析2. 2. 工作原理工作原理 輸入信號的分析輸入信號的分析1）差模輸入信號： 21IIuu Idu 21/IdIuu 22/IdIuu 即兩管輸入信號大小相等、相位相反，稱為差模輸入信號，記為21IIIduuu 2）共模輸入信號：21IIuu 即兩管輸入信號大小相等、相位相同，稱為共模輸入信號，記為21IIIcuuu Icu 零漂引起的就是共模信號，為有害信號。零漂引起的就是共模信號，為有害信號。52652643435.3.1 差分放大器的分析2. 2. 工作原理工作原理 輸入信號的分析輸入信號的分析問題：問題： 差分放大器的兩個輸入信號往往是一對任意數(shù)值的信差分放大器的兩個輸入信號往往是一

36、對任意數(shù)值的信號，一般號，一般 ，即，非差模也非共模，該，即，非差模也非共模，該怎樣分析怎樣分析 ？21IIuu 解決方法：解決方法： 對輸入信號進(jìn)行分解，把一對任意數(shù)值的輸入信對輸入信號進(jìn)行分解，把一對任意數(shù)值的輸入信號分解為差模信號和共模信號的疊加，求出差模信號號分解為差模信號和共模信號的疊加，求出差模信號和共模信號分別作用于差分放大器時的輸出結(jié)果，然和共模信號分別作用于差分放大器時的輸出結(jié)果，然后利用疊加原理，得出差分放大器在一對任意數(shù)值輸后利用疊加原理，得出差分放大器在一對任意數(shù)值輸入信號作用下的性能指標(biāo)。入信號作用下的性能指標(biāo)。 52752744445.3.1 差分放大器的分析2.

37、2. 工作原理工作原理 輸入信號的分析輸入信號的分析2221211IIIIIuuuuu 2221212IIIIIuuuuu 221IIIcuuu 令令21IIIduuu 具體分解方法：具體分解方法：IcIdIuuu 21IcIdIuuu 2252852845455.3.1 差分放大器的分析2. 2. 工作原理工作原理 輸入信號的分析輸入信號的分析例子：例子：(mV)sintuI 101 (mV)sintuI 42 (mV)sintuId 6 (mV)sin/tuId 32 (mV)sin7tuIc 1Iu 2Iu 差模輸入信號差模輸入信號（任一端都不（任一端都不接地）接地）共模輸入信號共模輸入

38、信號52952946465.3.1 差分放大器的分析2. 2. 工作原理工作原理 電阻電阻 的分析的分析eR1 1）差模信號作用下：）差模信號作用下：111ECBiii、222BCEiii、相同相同VTVT1 1：VTVT2 2：流過流過 的信號電流彼此抵消，在的信號電流彼此抵消，在 上無信號上無信號電壓電壓eReR兩管均為共射放大器，完兩管均為共射放大器，完成放大差模信號的作用。成放大差模信號的作用。反之亦然。反之亦然。兩管各極電流的變化正好相反，當(dāng)兩管各極電流的變化正好相反，當(dāng)10Iu53053047475.3.1 差分放大器的分析2. 2. 工作原理工作原理 電阻電阻 的分析的分析eR2

39、 2）共模信號作用下：）共模信號作用下：兩管相應(yīng)電流始終相等，兩管相應(yīng)電流始終相等，流過流過 的信號電流為的信號電流為 ，產(chǎn)生的電壓為，產(chǎn)生的電壓為eREi 2eERi 2(2)EeiR引入了電流串連負(fù)反饋，使得從每個管子引入了電流串連負(fù)反饋，使得從每個管子集電極輸出時的共模電壓大大減小了。集電極輸出時的共模電壓大大減小了。53153148485.3.1 差分放大器的分析2. 2. 工作原理工作原理 結(jié)論結(jié)論 共模等效共模等效 差分放大器對差模信號具有放大作用，而對共模信號具有抑制作用。 差模輸入信號正是要放大的有用輸入信號，而共模輸入信號則是有害的輸入信號（零點(diǎn)漂移）。結(jié)論結(jié)論差模等效差模等

40、效53253249495.3.1 差分放大器的分析3. 3. 差模電壓放大倍數(shù)和差模輸入電阻差模電壓放大倍數(shù)和差模輸入電阻1 1）差模電壓放大倍數(shù)）差模電壓放大倍數(shù)udududAAA、)(21111122()fecOOudIdIbieh RuuAuuRh 2221222()fecOOududIdIbieh RuuAAuuRh 單端輸出差模電壓放大倍數(shù)單端輸出差模電壓放大倍數(shù)53353350505.3.1 差分放大器的分析12OOOuuu iebcfeududIdOOIdOudhRRhAAuuuuuA 2121)(21IIudIdudOuuAuAu 雙端輸出差模電壓放大倍數(shù)雙端輸出差模電壓放大倍

41、數(shù)雙端輸出雙端輸出只要輸入電壓有差別，輸出就變動！只要輸入電壓有差別，輸出就變動！53453451515.3.1 差分放大器的分析3. 3. 差模電壓放大倍數(shù)和差模輸入電阻差模電壓放大倍數(shù)和差模輸入電阻2 2）差模輸入電阻）差模輸入電阻)(iebidhRR 2idR53553552525.3.1 差分放大器的分析4. 4. 共模電壓放大倍數(shù)和共模輸入電阻共模電壓放大倍數(shù)和共模輸入電阻1 1）共模電壓放大倍數(shù)）共模電壓放大倍數(shù)1111(1)22OcOcucIIcfeccbiefeeeuuAuuh RRRhhRR 單端輸出共模電壓放大倍數(shù)單端輸出共模電壓放大倍數(shù)和和 成反比，成反比， 越大，越大，

42、 越小。越小。 eR1ucAeR12()ucucucAAA、53653653535.3.1 差分放大器的分析22212OcOcucucIIcuuAAuuOcOcOcucIcIcuuuAuu120單端輸出共模電壓放大倍數(shù)單端輸出共模電壓放大倍數(shù)雙端輸出共模電壓放大倍數(shù)雙端輸出共模電壓放大倍數(shù)單端輸出時，射極電阻單端輸出時，射極電阻 引入了電流串聯(lián)負(fù)反饋，使得引入了電流串聯(lián)負(fù)反饋，使得共模輸出電壓大大減?。浑p端輸出、電路對稱時，則共模輸共模輸出電壓大大減?。浑p端輸出、電路對稱時，則共模輸出電壓為零，即共模輸入電壓完全被抑制。出電壓為零，即共模輸入電壓完全被抑制。 eR53753754545.3.1

43、 差分放大器的分析4. 4. 共模電壓放大倍數(shù)和共模輸入電阻共模電壓放大倍數(shù)和共模輸入電阻2 2）共模輸入電阻）共模輸入電阻)2)(1(21efeiebicRhhRR icR53853855555.3.1 差分放大器的分析5. 5. 輸出電阻輸出電阻oR 無論是差模輸入還是共模輸入，輸出端是一樣無論是差模輸入還是共模輸入，輸出端是一樣的，的，輸出電阻統(tǒng)一用統(tǒng)一用 表示。表示。coRR2 53953956565.3.1 差分放大器的分析6.6. 共模抑制比共模抑制比 衡量差分放大器放大差模信號和衡量差分放大器放大差模信號和 抑制共模信號的能力抑制共模信號的能力定義：定義：差模電壓放大倍數(shù)與共模電

44、壓放大倍數(shù)之比的絕對值。差模電壓放大倍數(shù)與共模電壓放大倍數(shù)之比的絕對值。 CMRuducAKACommon Mode Rejection RatioCommon Mode Rejection RatioCMRCMR(dB)20lgKK越大越大 ，表示差分放大器對共模信號的抑制能力越強(qiáng)。，表示差分放大器對共模信號的抑制能力越強(qiáng)。54054057575.3.1 差分放大器的分析6. 共模抑制比共模抑制比1，雙端輸出時，使電路盡可能對稱； 增大發(fā)射極電阻，受到發(fā)射極電源電壓的限制。尋找一種電阻：它對直流呈現(xiàn)很小的阻值，而對交流呈現(xiàn)非常大的阻值；cucuceRAAR122 減小共模輸出電壓提高共模抑制

45、比的方法：單端輸出時，恒流源電路3，引入共模負(fù)反饋。 2，54154158585.3.1 差分放大器的分析6.6. 共模抑制比共模抑制比 提高方法，電路舉例提高方法，電路舉例1）恒流源電路3312311feeooeieehRr()hR / RhR2）引入級間共模負(fù)反饋or54254259595.3.1 差分放大器的分析（往后）7.7.幾種放大器方式性能參數(shù)比較幾種放大器方式性能參數(shù)比較雙入雙出雙入單出單入雙出單入單出udAucACMRK1(/)2fecLiehRRhcL(/) 2feiehRRh0cLo/2RRr iefeohrh1(/)2fecLiehRRhcL(/) 2feiehRRh0c

46、Lo/2RRr iefeohrhidRicRoR2ieho1(1)2 2iehr c2RcR2ieho1(1)2 2iehr c2RcR射極電阻或射極電流源內(nèi)阻射極電阻或射極電流源內(nèi)阻以上對應(yīng)電路均未接基極電阻或信號源內(nèi)阻忽略不計。以上對應(yīng)電路均未接基極電阻或信號源內(nèi)阻忽略不計。54354360605.3.1 差分放大器的分析8. 8. 差分放大器的組合形式差分放大器的組合形式1）共集-共基差分放大器分析：雙端輸入、單端輸出；VT5、VT6構(gòu)成基本電流源，作為VT4的有源負(fù)載； OOOIIOuuuuuu11()()feLOIiefeLhRuuhhR 11111ieLifehRRh 121OIu

47、u 112CC組態(tài)CB組態(tài)54454461615.3.1 差分放大器的分析8. 8. 差分放大器的組合形式差分放大器的組合形式1）共集-共基差分放大器feLOOieh Ruuh 21feOOieoehuuh h 16621oeLhR feOOOIIOieoehuuuuuuh h 116254554562625.3.1 差分放大器的分析8. 8. 差分放大器的組合形式差分放大器的組合形式2）共集-共射差分放大器分析：雙端輸入、單端輸出；VT5、VT6構(gòu)成基本電流源，作為VT4的有源負(fù)載； OOOIIOuuuuuu11LiieRRh 12OIuu 11CE組態(tài)()()feLOIiefeLhRuuh

48、hR 11111CC組態(tài)54654663635.3.1 差分放大器的分析8. 8. 差分放大器的組合形式差分放大器的組合形式2）共集-共射差分放大器feLOOieh Ruuh 21feOOieoehuuh h 16621oeLhR feOOOIIOieoehuuuuuuh h11654954964645.3.2 差分放大器大信號輸入時的傳輸特性1. 1. 雙極型晶體管差分放大器的傳輸特雙極型晶體管差分放大器的傳輸特性性考慮大信號的輸入特性，晶體管的小信號電路已不適用，考慮大信號的輸入特性，晶體管的小信號電路已不適用，要從晶體管特性基本關(guān)系式出發(fā)，結(jié)合電路進(jìn)行研究。要從晶體管特性基本關(guān)系式出發(fā)，

49、結(jié)合電路進(jìn)行研究。)(/1 TBEUuSEeIiqkTUT/ 1/ TBEUueTBEUuSEeIi/ IiiEE 2121111(1)EEEEEiIiiii55055065655.3.2 差分放大器大信號輸入時的傳輸特性1. 1. 雙極型晶體管差分放大器的傳輸特雙極型晶體管差分放大器的傳輸特性性21111(1)EEEEEiIiiii211(1)BEBETuuUEie122(1)EEEiii122(1)BEBETuuUEieIdBEBEuuu 2111/(1th)122IdTIdCEuUTuIIiieU 雙曲正切函數(shù)xxxxeeeexth22/(1th)122IdTIdCEuUTuIIiieU

50、 55155166665.3.2 差分放大器大信號輸入時的傳輸特性1. 1. 雙極型晶體管差分放大器的傳輸特雙極型晶體管差分放大器的傳輸特性性12th2IdCCTuiiIU 12()th2IdOCCccTuuiiRRIU 差分放大器傳輸特性差分放大器傳輸特性55255267675.3.2 差分放大器大信號輸入時的傳輸特性從傳輸特性得到的結(jié)論：從傳輸特性得到的結(jié)論：12()th2IdOCCccTuuiiRRIU 1）當(dāng)差模輸入電壓 時，差動放大器處于平衡狀態(tài)， ，即 0 Idu021 CCii2221IIIICQCQ 2）在平衡狀態(tài)的工作點(diǎn)附近 范圍內(nèi)， 與 呈線性關(guān)系 IdumV25 TU(/

51、2)1IdTuU12()th2IdOCCccTuuiiRRIU TIdcOUuIRu2 2OudcIdTuIARuU Outhxx1x 55355368685.3.2 差分放大器大信號輸入時的傳輸特性怎樣擴(kuò)大差分放大器的線性范圍？怎樣擴(kuò)大差分放大器的線性范圍？引入負(fù)反饋引入負(fù)反饋 射極電阻射極電阻射極電阻增大，線性工作范射極電阻增大，線性工作范圍改善程度越好。圍改善程度越好。55455469695.3.2 差分放大器大信號輸入時的傳輸特性從傳輸特性得到的結(jié)論：從傳輸特性得到的結(jié)論：3）當(dāng)差模輸入電壓超過 時，輸出電壓基本不變，這表明差動放大器在大信號輸入時，具有良好的限幅特性。mV1004 T

52、U差分型限幅器差分型限幅器4）定義：差分放大器跨導(dǎo)為12th2IdCCTuiiIU 021 IduIdCCmduiidg)(TTmUIUIg22 Igm20 20OudmccIduAg RIRu 25 TUmV改變恒流源電流就可以改變跨改變恒流源電流就可以改變跨導(dǎo)，從而改變差模電壓增益，導(dǎo)，從而改變差模電壓增益，所以帶有恒流源的差分放大器所以帶有恒流源的差分放大器可以用來實(shí)現(xiàn)自動增益控制?？梢杂脕韺?shí)現(xiàn)自動增益控制。55555570705.3.2 差分放大器大信號輸入時的傳輸特性例6-3 電路如圖所示，已知 ， ，VT1、VT2參數(shù)相同，求差模電壓放大倍數(shù) 。k3 cRmA5 . 0 IudA解

53、：20OudmccIduAg RIRu 直接利用2020 0.5 330udcAIR 55655671715.3.2 差分放大器大信號輸入時的傳輸特性2. 2. 場效應(yīng)管差分放大器的傳輸特性場效應(yīng)管差分放大器的傳輸特性目的：提高差分放大器的輸入電阻目的：提高差分放大器的輸入電阻電路對稱，雙端輸出電路對稱，雙端輸出m dsdudddsg r RARr 12IdGSGSuuu1()()DGSGS offDSSiuUI 221()()12() ()2IdDSSIdDSSDGS offGS offuIuIIiUIUI222()()12() ()2IdDSSIdDSSDGS offGS offuIuII

54、iUIUI0ucA 55755772725.3.2 差分放大器大信號輸入時的傳輸特性2. 2. 場效應(yīng)管差分放大器的傳輸特性場效應(yīng)管差分放大器的傳輸特性22()()2()() ()dDSSIdDSSOIDGS offGS offIRIuIuuUIUI ()IdDSSuGS offuIKUI1uK22OduuuIR KK 1uK()22/OduDSSdIdGS offuIR KIIR uU 傳輸特性傳輸特性57457473735.3.3 差分放大器的失調(diào)和溫漂現(xiàn)象和定義現(xiàn)象和定義失調(diào)：差分放大器在理想狀態(tài)下，當(dāng)輸入信號為零時，其雙端輸出電壓也為零。但對實(shí)際差分放大器而言，由于電路不完全對稱，因而

55、零輸入時，對應(yīng)的輸出電壓并不為零。分為電壓失調(diào)和電流失調(diào)分為電壓失調(diào)和電流失調(diào)失調(diào)漂移：差分放大器的失調(diào)往往是隨著時間、溫度、電源電壓等外界因素的變化而變化。 降低了放大器的靈敏度降低了放大器的靈敏度57557574745.3.3 差分放大器的失調(diào)和溫漂1. 1. 輸入失調(diào)電壓輸入失調(diào)電壓 及其溫度漂移及其溫度漂移 dTdUIOIOU輸出失調(diào)電壓折算到輸入端的電壓輸出失調(diào)電壓折算到輸入端的電壓顯然要使輸出電壓為零，就必須在輸入端顯然要使輸出電壓為零，就必須在輸入端加入一能抵消輸入失調(diào)電壓的補(bǔ)償電壓。加入一能抵消輸入失調(diào)電壓的補(bǔ)償電壓。引起輸入失調(diào)電壓的原因：引起輸入失調(diào)電壓的原因：（1 1）晶

56、體管的）晶體管的 不對稱性；不對稱性；（2 2）集電極電阻的相對誤差。）集電極電阻的相對誤差。輸入失調(diào)電壓漂移是由不對稱性和集電極電阻的漂移引起的。輸入失調(diào)電壓漂移是由不對稱性和集電極電阻的漂移引起的。 BEU57657675752. 2. 輸入失調(diào)電流輸入失調(diào)電流 及其溫度漂移及其溫度漂移 假如差分放大器兩管的基極偏置電流不相等，兩信號源假如差分放大器兩管的基極偏置電流不相等，兩信號源的內(nèi)阻相等，則會在輸入端產(chǎn)生一個輸入誤差電壓，的內(nèi)阻相等，則會在輸入端產(chǎn)生一個輸入誤差電壓，輸入失調(diào)電流：靜態(tài)輸出電壓為零時，兩管基極偏置電流之差。輸入失調(diào)電流：靜態(tài)輸出電壓為零時，兩管基極偏置電流之差。IOI

57、dTdIIO)(1221BBsBBBIIRUUU 12BBIOIII 由管子的由管子的 和集電極電阻和集電極電阻 的相對誤差引起。的相對誤差引起。 cR5.3.3 差分放大器的失調(diào)和溫漂5775777676結(jié)論：結(jié)論：差動放大器的失調(diào)是由于電路中管子參數(shù)和電差動放大器的失調(diào)是由于電路中管子參數(shù)和電阻等的不對稱而引起的。失調(diào)電壓和失調(diào)電流都隨著溫阻等的不對稱而引起的。失調(diào)電壓和失調(diào)電流都隨著溫度的變化而變化。為了盡可能地減小失調(diào)和漂移，要求度的變化而變化。為了盡可能地減小失調(diào)和漂移，要求電路盡可能地對稱。電路盡可能地對稱。方法：方法：常用差動對管常用差動對管( (它是在一個基片上制作兩個相它是在

58、一個基片上制作兩個相同的管子，這樣容易使參數(shù)一致同的管子，這樣容易使參數(shù)一致) )來構(gòu)成差動放大器。來構(gòu)成差動放大器。5.3.3 差分放大器的失調(diào)和溫漂5785785.4 集成運(yùn)算放大器典型電路介紹5.4.1 5.4.1 雙極型集成運(yùn)算放大器雙極型集成運(yùn)算放大器F741F7415.4.2 MOS5.4.2 MOS集成運(yùn)算放大器的組成集成運(yùn)算放大器的組成57957978785.4 集成運(yùn)算放大器典型電路介紹5.4.1 雙極型集成運(yùn)放F741高增益，高輸入阻抗的第二代集成運(yùn)放F741由輸入級、中間級和輸出級三級組成。58058079795.4 集成運(yùn)算放大器典型電路介紹5.4.1 雙極型集成運(yùn)放F

59、741輸入級：VT1-VT9，采用有源負(fù)載的共集-共基（ VT1-VT4）電路提高放大器的差模輸入電阻和差模輸入電壓范圍。提高放大器的差模輸入電阻和差模輸入電壓范圍。VT5、VT6和VT7組成小電流源改進(jìn)電路，作為差分放大器集電極的有源負(fù)載，并將雙端輸入信號轉(zhuǎn)變成單端輸出信號。這一級可以獲得較高的電壓增益。這一級可以獲得較高的電壓增益。58158180805.4 集成運(yùn)算放大器典型電路介紹5.4.1 雙極型集成運(yùn)放F741中間級：有VT16、VT17組成復(fù)合管的單級共射放大器，并由VT13作為它的有源負(fù)載。高的輸入電阻保證輸入級有較高的電壓增益。高的輸入電阻保證輸入級有較高的電壓增益。提高中間級的電壓增益。提高中間級的電壓增益。30pF30pF補(bǔ)償電容，可以保證閉環(huán)穩(wěn)定工作。補(bǔ)償電容，可以保證閉環(huán)穩(wěn)定工作。58258281815.4 集成運(yùn)算放大器典型電路介紹5.4.1 雙極型集成運(yùn)放F741輸出級：VT14和互補(bǔ)復(fù)合管VT18、VT19組成準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級。消除交越失真消除交越失真輸出級二極管保護(hù)電路輸出級二極管保護(hù)電路58358382825.4.2 MOS集成運(yùn)放的組成1. CMOS集成運(yùn)放組成 CC14573為例CC14573CC14573是一個四可編程運(yùn)算放大器，它用是一個四可編程運(yùn)算放大器，它用P P溝道和溝道和N N溝道增強(qiáng)型溝道增強(qiáng)型MOSMOS場