電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）課件 第3章 多級(jí)放大電路及集成運(yùn)算放大器

課題三多級(jí)放大電路及

集成運(yùn)算放大器3.1多級(jí)放大電路3.2差動(dòng)放大電路3.3功率放大電路3.4集成運(yùn)算放大器簡介課題小結(jié)

3.1多級(jí)放大電路

在實(shí)際的電子設(shè)備中，為了得到足夠大的放大倍數(shù)或者使輸入電阻和輸出電阻達(dá)到指標(biāo)要求，一個(gè)放大電路往往由多級(jí)組成。多級(jí)放大電路一般由輸入級(jí)、中間級(jí)及輸出級(jí)組成，如圖3.1所示。圖3.1多級(jí)放大電路框圖

3.1.1級(jí)間耦合方式

多級(jí)放大電路是將各單級(jí)放大電路連接起來，這種級(jí)間連接方式稱為耦合。

1.阻容耦合

阻容耦合是利用電容器作為耦合元件將前級(jí)和后級(jí)連接起來。這個(gè)電容器稱為耦合電容，如圖3.2所示。第一級(jí)的輸出信號(hào)通過電容器C2和第二級(jí)的輸入端相連接。圖3.2阻容耦合兩級(jí)放大電路

阻容耦合的優(yōu)點(diǎn)是：前級(jí)和后級(jí)直流通路彼此隔開，每一級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立，互不影響，便于分析和設(shè)計(jì)電路。因此，阻容耦合在多級(jí)交流放大電路中得到了廣泛應(yīng)用。

阻容耦合的缺點(diǎn)是：信號(hào)在通過耦合電容加到下一級(jí)時(shí)會(huì)大幅衰減，對(duì)直流信號(hào)(或變化緩慢的信號(hào))很難傳輸。在集成電路里制造大電容很困難，不利于集成化。所以，阻容耦合只適用于分立元件組成的電路。

2.變壓器耦合

變壓器耦合是利用變壓器將前級(jí)的輸出端與后級(jí)的輸入端連接起來，如圖3.3所示。圖3.3變壓器耦合兩級(jí)放大電路

變壓器耦合的優(yōu)點(diǎn)是：由于變壓器不能傳輸直流信號(hào)，且有隔直作用，因此各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立，互不影響。變壓器在傳輸信號(hào)的同時(shí)還能夠進(jìn)行阻抗、電壓、電流變換。

變壓器耦合的缺點(diǎn)是：體積大、笨重等，不能實(shí)現(xiàn)集成化應(yīng)用。

3.直接耦合

直接耦合是將前級(jí)放大電路和后級(jí)放大電路直接相連的耦合方式，如圖3.4所示。直接耦合所用元件少，體積小，低頻特性好，便于集成化。直接耦合的缺點(diǎn)是：由于失去隔離作用，使前級(jí)和后級(jí)的直流通路相通，靜態(tài)電位相互牽制，使得各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響。另外還存在著零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。現(xiàn)討論如下：

(1)靜態(tài)工作點(diǎn)相互牽制。如圖3.4所示圖3.4直接耦合放大電路

(2)零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。由于溫度變化等原因，使放大電路在輸入信號(hào)為零時(shí)輸出信號(hào)不為零的現(xiàn)象稱為零點(diǎn)漂移。產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的主要原因是溫度變化而引起的。因而，零點(diǎn)漂移的大小主要由溫度所決定。

3.1.2耦合對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?/p>

1.信號(hào)源和輸入級(jí)之間的關(guān)系

信號(hào)源接放大電路的輸入級(jí)，輸入級(jí)的輸入電阻就是它的負(fù)載，因此可歸結(jié)為信號(hào)源與負(fù)載的關(guān)系。如圖3.5所示，放大電路的輸入電壓和輸入電流可用下面兩式計(jì)算：圖3.5信號(hào)源內(nèi)阻、放大電路輸入電阻對(duì)輸入信號(hào)的影響

2.各級(jí)間關(guān)系

中間級(jí)級(jí)間的相互關(guān)系歸結(jié)為：前級(jí)的輸出信號(hào)為后級(jí)的信號(hào)源，其輸出電阻為信號(hào)源內(nèi)阻，后級(jí)的輸入電阻為前級(jí)的負(fù)載電阻。如圖3.6所示，第二級(jí)的輸入電阻為第一級(jí)的負(fù)載，第三級(jí)的輸入電阻為第二級(jí)的負(fù)載，以此類推。圖3.6多級(jí)放大器級(jí)間關(guān)系．

3.多級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析

例3.1電路如圖3.2所示，已知UCC=6V，Rb1=430Ω，Rc1=2kΩ，Rb2=270kΩ，Rc2=1.5kΩ，rbe2=1.2kΩ，β1=β2=50，C1=C2=C3=10μF，rbe1=1.6kΩ，

求：(1)電壓放大倍數(shù)；

(2)輸入電阻、輸出電阻。

(2)求輸入電阻、輸出電阻：

3.1.3放大電路的頻率特性

在實(shí)際應(yīng)用中，放大器所放大的信號(hào)并非單一頻率，例如，語言、音樂信號(hào)的頻率范圍在20~20000Hz，圖像信號(hào)的頻率范圍在0~6MHz。所以，要求放大電路對(duì)信號(hào)頻率范圍內(nèi)所有頻率的信號(hào)都具有相同的放大效果，輸出才能不失真地重顯輸入信號(hào)。實(shí)際電路中存在的電容、電感元件及三極管本身的結(jié)電容效應(yīng)，對(duì)交流信號(hào)都具有一定的影響，所以對(duì)不同頻率具有不同的放大效果。由這種原因所產(chǎn)生的失真稱為頻率失真。

1.幅頻特性

共射極放大電路的幅頻特性如圖3.7所示。圖3.7共射極放大電路的幅頻特性

高頻區(qū)放大倍數(shù)的下降原因是三極管結(jié)電容和雜散電容的容抗隨頻率增加而減小。結(jié)電容通常為幾十到幾百皮法，雜散電容也不大，因而頻率不高時(shí)可視為開路。在高頻時(shí)輸入的電流被分流，使得IC

減小，輸出電壓降低，導(dǎo)致高頻區(qū)電壓增益下降，如圖3.8所示。圖3.8高頻通路

2.通頻帶圖3.9兩級(jí)放大電路的通頻帶

3.2差動(dòng)放大電路

3.2.1差動(dòng)放大電路的組成典型差動(dòng)放大電路如圖3.10所示，其結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是左右兩半電路完全對(duì)稱。圖3.10中V1、V2是兩個(gè)型號(hào)和特性相同的晶體管；電路有兩個(gè)輸入信號(hào)ui1和ui2，分別加到兩個(gè)晶體管V1、V2的基極；輸出信號(hào)uo從兩個(gè)晶體管的集電極之間取出，這種輸出方式稱為雙端輸出；RE

稱為共發(fā)射極電阻，可使靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定。圖3.10典型差動(dòng)放大

3.2.2差動(dòng)放大電路的工作原理

1.抑制零點(diǎn)漂移的原理

靜態(tài)時(shí)，ui1=ui2=0，此時(shí)由負(fù)電源UEE通過電阻RE和兩管發(fā)射極提供兩管的基極電流。由于電路左右兩邊的參數(shù)對(duì)稱，兩管的集電極電位也相等，即

輸出電壓為

當(dāng)溫度變化時(shí)，由于電路對(duì)稱，所引起的兩管集電極電流的變化量必然相同。例如，溫度升高，兩管的集電極電流都會(huì)增大，集電極電位都會(huì)下降。由于電路是對(duì)稱的，所以兩管的集電極電流的變化量相等，即

所以輸出電壓

由此可見，溫度變化時(shí)，盡管兩邊的集電極電壓會(huì)相應(yīng)變化，但電路的雙端輸出電壓Uo會(huì)保持為零。

以上分析說明：差動(dòng)放大電路在零輸入時(shí)，具有零輸出；靜態(tài)時(shí)，溫度有變化依然保持零輸出，即消除零點(diǎn)漂移。

2.輸入信號(hào)分析

圖3.10所示的電路中，輸入信號(hào)Ui1和Ui2有以下3種情況：

3.差動(dòng)放大電路的功能

差動(dòng)放大電路的功能是抑制共模信號(hào)輸出，只放大差模信號(hào)。在共模信號(hào)的作用下，對(duì)于完全對(duì)稱的差動(dòng)放大電路來說，由于兩管的集電極電位變化量相同，因而輸出電壓等于零，所以它對(duì)共模信號(hào)沒有放大能力，亦即共模放大倍數(shù)為零。

利用疊加定理可求得輸出電壓：

上式表明，輸出電壓的大小僅與輸入電壓的差值有關(guān)，而與信號(hào)本身的大小無關(guān)，這就是差動(dòng)放大電路的差值特性。

例3.2某差動(dòng)放大器如圖3.10所示，已知差模電壓放大倍數(shù)Aud=80dB，輸入信號(hào)中Ui1=3.001V、Ui2=2.999V，

問：①理想情況下(即電路完全對(duì)稱時(shí))Uo為多少?

②當(dāng)KCMRR=80dB時(shí)，Uo為多少?

③當(dāng)KCMRR=100dB時(shí)，Uo

為多少?

解首先求出差模和共模輸入電壓。

差模輸入電壓

共模輸入電壓

(1)求理想狀態(tài)下的Uo。已知差模電壓放大倍數(shù)Aud=80dB=104，而理想狀態(tài)下，共模電壓放大倍數(shù)Aud=0。所以差模輸出電壓為

(2)求KCMRR=80dB時(shí)，Uo

的值。由共模抑制比定義可知Auc=Aud/KCMRR，用分貝表示時(shí)則有

所以共模電壓放大倍數(shù)為Aud=80dB-80dB=0dB，得Auc=1。

其共模輸出電壓為

所以在差模和共模信號(hào)同時(shí)存在的情況下，可利用疊加原理來求總的輸出電壓，即總的輸出電壓等于差模電壓與共模電壓之和：

3.2.3差動(dòng)放大電路的計(jì)算

差動(dòng)放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)計(jì)算方法與基本放大電路大體相同。區(qū)別是差動(dòng)放大電路在靜態(tài)時(shí)，其輸入端基本上是零電位，將RE從接地改為接負(fù)電源-UEE。由于接入負(fù)電源，

所以偏置電阻RB可以取消，改為-UEE和RE提供基極偏置電流。在一些單電源供電的差放電路中，必須接有基極偏置電阻RB，使其為晶體管提供合適的偏置電壓。

1.靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算

2.動(dòng)態(tài)指標(biāo)計(jì)算

3.2.4具有恒流源的差動(dòng)放大電路

在前面的差放電路中，RE

越大，其抑制溫漂的能力越強(qiáng)。但在電源電壓一定時(shí)，RE越大則ICQ越小，放大倍數(shù)會(huì)減小。此外，在集成電路中，不易制作高阻值電阻。因此，常采用由晶體管組成的恒流源電路來代替射極電阻RE，因恒流源電路動(dòng)態(tài)電阻很大而直流電阻較小。具有恒流源的差動(dòng)放大電路如圖3.11(a)所示。圖3.11具有恒流源的差動(dòng)放大電路

3.2.5差動(dòng)放大電路的輸入輸出方式

除了已經(jīng)介紹過的雙端輸入雙端輸出的差動(dòng)放大電路(如圖3.12(a)所示)外，在一些實(shí)際應(yīng)用中，有時(shí)要求電路輸出端有一端接地，因此稱為單端輸出；有時(shí)要求電路輸入端有一端接地，稱為單端輸入。因此，差動(dòng)放大電路出現(xiàn)以下幾種輸入輸出方式：雙端輸入單端輸出、單端輸入雙端輸出、單端輸入單端輸出等。在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)信號(hào)源和負(fù)載的要求選擇。圖3.12雙端輸入雙端與單端輸出電路

1.雙端輸入－單端輸出

電路如圖3.12(b)所示。雙端輸入單端輸出電路的輸出uo與輸入ui1的極性(或相位)相反，而與ui2的極性(或相位)相同，所以u(píng)i1輸入端稱為反相輸入端，而ui2輸入端稱為同相輸入端。雙端輸入單端輸出方式是集成運(yùn)放的基本輸入輸出方式。

單端輸出的優(yōu)點(diǎn)在于它有一端接地，負(fù)載電阻RL接在一管集電極和地之間，便于它和其他放大電路相連接。但是輸出電壓僅是一管集電極對(duì)地電壓，另一管的輸出電壓沒有用上，所以其差模電壓放大倍數(shù)比雙端輸出時(shí)少一半，即

因輸入回路與雙端輸入相同，所以其差模信號(hào)輸入電阻與雙入雙出接法時(shí)相同。而輸出電阻近似為一管集電極與地之間的電阻，即

2.單端輸入－雙端輸出

單端輸入雙端輸出電路如圖3.13(a)所示圖3.13單端輸入雙端與單端輸出電路

3.單端輸入－單端輸出

電路如圖3.13(b)所示。單端輸入差放的差模信號(hào)為ui1，共模信號(hào)為ui1/2。電路的差模放大倍數(shù)、差模輸入電阻和輸出電阻與雙端輸入單端輸出電路相同。

綜上所述，4種方式的輸入電阻近似值相等，而放大倍數(shù)和輸出電阻則與輸出方式有關(guān)。單端輸出時(shí)，差模放大倍數(shù)和輸出電阻是雙端輸出時(shí)的一半。

例3.4差分放大電路如圖3.14(a)所示，已知UCC=UEE=12V，RC=10kΩ，RL=20kΩ、Io=1mA、三極管的β=100、rbb'=200Ω、UBEQ=0.7V。①求ICQ1、UCEQ1、ICQ2、UCEQ2；②畫出該電路的差模交流通路；③求電壓放大倍數(shù)Au=Uo/Ui、差模輸入電阻Rid和輸出電阻Ro。圖3.14例題3.4圖

4.差放電路的調(diào)零

為了克服電路元件參數(shù)不可能完全對(duì)稱所造成的靜態(tài)時(shí)輸出電壓不為零的現(xiàn)象，在實(shí)用的電路中都設(shè)計(jì)有調(diào)零電路，即人為地將電路調(diào)到零輸入時(shí)輸出也為零的狀態(tài)。圖3.15

是幾種常用的調(diào)零電路。

(a)射極調(diào)零；(b)集電極調(diào)零；(c)基極調(diào)零圖3.15差放的調(diào)零電路

例3.5差分放大電路如圖3.16所示，已知UCC=UEE=12V，Rc=RE=5.1kΩ，三極管的β=100、rbb‘=200Ω，UBEQ=0.7V，電位器觸頭位于中間位置，試求：

①ICQ1、UCQ1、ICQ2、UCQ2；

②差模電壓放大倍數(shù)Aud=Uod/Uid、差模輸入電阻Rid和輸出電阻Ro；

③指出電位器在該電路中的作用。圖3.16例題3.5圖

3.3功率放大電路

3.3.1功率放大電路的特點(diǎn)及分類1.特點(diǎn)功率放大電路的特點(diǎn)如下：(1)輸出功率足夠大。(2)效率高。(3)非線性失真小。(4)保護(hù)及散熱。

2.功率放大器的分類

功率放大器一般是根據(jù)功放管工作點(diǎn)選擇的不同進(jìn)行分類的，有甲類、乙類及甲乙類功率放大器。當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)Q設(shè)在負(fù)載線性段的中點(diǎn)，整個(gè)信號(hào)周期內(nèi)都有電流IC

通過時(shí)，如圖3.17(a)所示，稱為甲類功放。若將靜態(tài)工作點(diǎn)Q設(shè)在橫軸上，則IC僅在半個(gè)信號(hào)周期內(nèi)通過，其輸出波形被削掉一半，如圖3.17(b)所示，稱為乙類功放。若將靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)在線性區(qū)的下部靠近截止區(qū)，則其IC的流通時(shí)間為多半個(gè)信號(hào)周期，輸出波形被削掉一部分，如圖3.17(c)所示，稱為甲乙類功放。圖3.17功率放大器的分類

3.3.2乙類互補(bǔ)對(duì)稱功放

如果電路處在甲類放大狀態(tài)，則靜態(tài)工作電流大，因而效率低。若用一個(gè)管子組成甲乙類或乙類放大電路，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的失真現(xiàn)象。乙類互補(bǔ)對(duì)稱功放既可保持靜態(tài)時(shí)功耗又可減小失真，如圖3.18所示。圖3.18乙類互補(bǔ)對(duì)稱功放電路

1.電路組成及工作原理

選用兩個(gè)特性接近的管子，使之都工作在乙類狀態(tài)，一個(gè)在正弦信號(hào)的正半周工作，另一個(gè)在負(fù)半周工作，便可得到一個(gè)完整的正弦波形。

2.分析計(jì)算

由于在正?；パa(bǔ)對(duì)稱功率放大電路中，V1、V2管交替工作，因此，分析V1、V2管工作的半周情況，可推知整個(gè)放大器的電壓、電流波形。現(xiàn)以V1管工作的半周情況為例進(jìn)行分析。圖3.19ui為正半周時(shí)的工作情況

(1)計(jì)算輸出功率Po。輸出功率用輸出電壓有效值和輸出電流有效值的乘積來表示。設(shè)輸出電壓的幅值為Uom

，則

因?yàn)?/p>

即

(2)計(jì)算管耗PV。設(shè)uo=Uomsinωt，則V1管的管耗為

兩管管耗和為

(3)計(jì)算直流電源供給功率PU。直流電源供給的功率包括負(fù)載得到的功率和V1、V2管消耗的功率兩部分。

(4)計(jì)算效率η。

當(dāng)Uom≈UCC時(shí)：

由于Uom≈UCC忽略了管子的飽和壓降Uces，所以實(shí)際效率比這個(gè)數(shù)值要低一些。

3.3.3甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱電路

20二極管偏置互補(bǔ)對(duì)稱電路圖3.21擴(kuò)大電路

3.3.4采用復(fù)合管的互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路

1.復(fù)合管

在功率放大電路中，如果負(fù)載電阻較小，并要求得到較大的功率，則電路必須為負(fù)載提供很大的電流。如RL=4Ω，額定功率PN=16W，則由PN=I2RL可得負(fù)載電流有效值為2A，若管子的β=20，則基極電流IB=100mA。一般很難從前級(jí)獲得這樣大的電流，因此需設(shè)法進(jìn)行電流放大，通常在電路中采用復(fù)合管。

所謂復(fù)合管就是把兩只或兩只以上的三極管適當(dāng)?shù)剡B接起來等效成一只三極管。連接時(shí)，應(yīng)遵守兩條規(guī)則：

①在串聯(lián)點(diǎn)，必須保證電流的連續(xù)性；

②在并聯(lián)點(diǎn)，必須保證總電流為兩個(gè)管子電流的代數(shù)和。復(fù)合管的連接形式共有四種，如圖3.22所示。圖3.22復(fù)合管的四種連接形式

觀察圖3.22可知：

(1)復(fù)合管的極性取決于推動(dòng)級(jí)。即V1為NPN型，則復(fù)合管就為NPN型。

(2)輸出功率的大小取決于輸出管V2。

(3)若V1和V2管的電流放大系數(shù)分別為β1、β2，則復(fù)合管的電流放大系數(shù)β≈β1·β2。

2.復(fù)合管互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路

利用圖3.22(a)和圖3.22(b)形式的復(fù)合管代替圖3.20中的V1和V2

管，就構(gòu)成了采用復(fù)合管的互補(bǔ)對(duì)稱輸出級(jí)，如圖3.23所示。它可以降低對(duì)前級(jí)推動(dòng)電流的要求，不過其直接

為負(fù)載RL提供電流的兩個(gè)末級(jí)對(duì)管V3、V4的類型截然不同。在大功率情況下，兩者很難選配到完全對(duì)稱。圖3.24則與之不同，其兩個(gè)末級(jí)對(duì)管是同一類型，因此比較容易配對(duì)。這種電路被稱為準(zhǔn)互補(bǔ)對(duì)稱電路。電路中Rc1、Rc3的作用是使V2和V4管能有一個(gè)合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。3.23復(fù)合管互補(bǔ)對(duì)稱電路3.24準(zhǔn)互補(bǔ)對(duì)稱電路

3.3.5集成功率放大電路

1.OTL(無輸出變壓器)互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路

圖3.25為一典型OTL功率放大電路。圖3.25集成運(yùn)放驅(qū)動(dòng)的OTL功率放大器

2.OCL(無輸出電容)互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路

圖3.26是一種集成運(yùn)放驅(qū)動(dòng)的實(shí)際OCL功率放大器。圖3.26集成運(yùn)放驅(qū)動(dòng)的OCL功率放大器

3.3.6功率放大器應(yīng)用中的幾個(gè)問題

1.功放管散熱問題

功率放大器的工作電壓、電流都很大。功放管一般工作在極限狀態(tài)下，所以在給負(fù)載輸出功率的同時(shí)，功放管也要消耗部分功率，使管子升溫發(fā)熱，致使晶體管損壞。為此，應(yīng)注意功放管的散熱措施，通常是給功放管加裝由銅、鋁等導(dǎo)熱性良好的金屬材料制成的散熱片，由于功放管管殼很小，溫升的熱量主要通過散熱片傳送。

2.功放管的二次擊穿問題

圖3.27所示為晶體管擊穿特性曲線。AB段為一次擊穿段，是由于Uce過大引起的雪崩擊穿，是可逆的，當(dāng)外加電壓減小或消失后管子可恢復(fù)原狀。若在一次擊穿后，iC繼續(xù)增大，管子將進(jìn)入二次擊穿BC段，二次擊穿是不可逆的，會(huì)致使管子毀壞。防止功放管二次擊穿的主要措施為：①改善管子散熱情況，使其工作在安全區(qū)；②應(yīng)用時(shí)避免電源劇烈波動(dòng)、輸入信號(hào)突然大幅度增加、負(fù)載開路或短路等，以免出現(xiàn)過壓、過流；③在負(fù)載兩端并聯(lián)二極管和電容，以防止負(fù)載的感性引起功放管過壓或過流，在功放管的c、e端并聯(lián)穩(wěn)壓管以吸收瞬時(shí)過壓。圖3.27晶體管二次擊穿曲線

3.4集成運(yùn)算放大器簡介

3.4.1集成運(yùn)算放大器外形圖常見集成運(yùn)算放大器的封裝形式有圓形、扁平形雙列直插式等，引腳有8引腳、14引腳等，其外形如圖3.28所示。其引線腳號(hào)排列順序標(biāo)記一般有色點(diǎn)、凹槽、管鍵及封裝時(shí)壓出的圓形等。圖3.28集成運(yùn)放外形結(jié)構(gòu)示意圖

3.4.2集成運(yùn)算放大器內(nèi)部組成原理

集成運(yùn)算放大器內(nèi)部組成原理框圖如圖3.29所示。圖3.29集成運(yùn)算放大器內(nèi)部組成原理框圖

各部分功用如下：

1.輸入級(jí)

輸入級(jí)是提高運(yùn)算放大器質(zhì)量的關(guān)鍵部分，要求其輸入電阻高，為了能減小零點(diǎn)漂移和抑制共模干擾信號(hào)，輸入級(jí)都采用具有恒流源的差動(dòng)式放大電路，故也稱為差動(dòng)輸入級(jí)。

2.中間級(jí)

中間級(jí)的主要作用是提供足夠大的電壓放大倍數(shù)，因此又稱為電壓放大級(jí)。要求中間級(jí)本身具有較高的電壓增益，為了減小前級(jí)的影響，還應(yīng)具有較高的輸入電阻。另外，中間級(jí)還應(yīng)向輸出級(jí)提供較大的驅(qū)動(dòng)電流，并能根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)單端輸入雙端差動(dòng)輸出，或雙端差動(dòng)輸入單端輸出。

3.輸出級(jí)

輸出級(jí)的主要作用是輸出足夠的電流以滿足負(fù)載的需要，同時(shí)還需要有較高的輸入電阻和較低的輸出電阻，以起到將放大級(jí)和負(fù)載隔離的作用。輸出級(jí)一般由射級(jí)輸出器組成，以降低輸出電阻，從而提高電路的帶負(fù)載能力。

4.偏置電路

偏置電路的作用是為各級(jí)提供合適的工作電流，一般由各種恒流源電路組成。此外，還有一些輔助環(huán)節(jié)，如電平移動(dòng)電路、過載保護(hù)電路和高頻補(bǔ)償環(huán)節(jié)等。下面以通用型集成運(yùn)算放大器μA741作為模擬集成電路的典型例子分析其原理，其原理電路如圖3.30所示。圖3.30μA741內(nèi)部電路

3.4.3集成運(yùn)放的符號(hào)、引腳構(gòu)成及主要參數(shù)

1.集成運(yùn)放的符號(hào)與引腳構(gòu)成

集成運(yùn)放內(nèi)部電路隨型號(hào)的不同而不同，但基本框圖相同。集成運(yùn)放有兩個(gè)輸入端：一個(gè)是同相輸入端，用“+”表示；另一個(gè)是反相輸入端，用“-”表示。輸出端用“+”表示。若將反相輸入端接地，信號(hào)由同相輸入端輸入，則輸出信號(hào)和輸入信號(hào)的相位相同；若將同相輸入端接地，信號(hào)從反相輸入端輸入，則輸出信號(hào)和輸入信號(hào)相位相反。集成運(yùn)放的引腳除輸入、輸出端外，還有正、負(fù)電源端及調(diào)零端等。F007的符號(hào)及引腳排列如圖3.31所示。圖3.31F007的符號(hào)及引腳排列

2.集成運(yùn)放的主要參數(shù)

集成運(yùn)放的參數(shù)是評(píng)價(jià)其性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)，也是正確選擇和使用的運(yùn)放依據(jù)。

1)電源電壓

能夠施加于運(yùn)放電源端子的最大直流電壓稱為電源電壓。一般有兩種表示方法，用正、負(fù)兩種電壓UCC、UEE表示或用它們的差值表示。

2)最大差模輸入電壓Uid(max)

Uid(max)是運(yùn)放同相端和反相端之間所能承受的最大電壓值。輸入差模電壓超過Uid(max)時(shí)，可能會(huì)使輸入級(jí)的管子反向擊穿。

3)最大共模輸入電壓Uic(max)

Uic(max)是在線性工作范圍內(nèi)集成運(yùn)放所能承受的最大共模輸入電壓。超過此值，集成運(yùn)放的共模抑制比、差模放大倍數(shù)等會(huì)顯著下降。

4)開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aud

集成運(yùn)放開環(huán)時(shí)輸出電壓與輸入差模電壓之比稱為開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aud。Aud越高，運(yùn)放組成電路的精度越高，性能越穩(wěn)定。

5)輸入失調(diào)電壓Uos

實(shí)際上，集成運(yùn)放難以做到差動(dòng)輸入級(jí)完全對(duì)稱。當(dāng)輸入電壓為零時(shí)，為了