1、第六章第六章集成運算放大電路集成運算放大電路6.1集成放大電路的特點集成放大電路的特點6.2集成運放的基本組成部分集成運放的基本組成部分6.3集成運放的典型電路集成運放的典型電路6.4集成運放的主要技術指標集成運放的主要技術指標6.5理想運算放大器理想運算放大器6.6各類集成運放的性能特點各類集成運放的性能特點6.7集成運放使用中的幾個具體問題集成運放使用中的幾個具體問題本章重點和考點：本章重點和考點：1、集成電路的組成及特點。、集成電路的組成及特點。2、集成運放電路的、集成運放電路的理想性能指標理想性能指標3、偏置電路、偏置電路-電流源電路的作用電流源電路的作用4、差分放大電路的組態(tài)、分析與

2、定性計算、差分放大電路的組態(tài)、分析與定性計算 6.1集成放大電路的特點集成放大電路的特點集成電路簡稱集成電路簡稱 IC ( (Integrated Circuit) )集成電路按集成電路按其功能分其功能分數(shù)字集成電路數(shù)字集成電路模擬集成電路模擬集成電路模擬集成模擬集成電路類型電路類型集成運算放大器；集成運算放大器；集成功率放大器；集成功率放大器；集成高頻放大器集成高頻放大器；集成中頻放大器；集成中頻放大器；集成比較器集成比較器；集成乘法器；集成乘法器；集成穩(wěn)壓集成穩(wěn)壓器器；集成數(shù)；集成數(shù)/模和模模和模/數(shù)轉換器等。數(shù)轉換器等。集成電路的外形集成電路的外形圖圖 6.1.1集成電路的外形集成電路的

3、外形( (a) )雙列直插式雙列直插式( (b) )圓殼式圓殼式( (c) )扁平式扁平式集成運算放大電路特點：集成運算放大電路特點：1. 對稱性好，適用于構成差分放大電路。對稱性好，適用于構成差分放大電路。2. 集成電路中電阻，其阻值范圍一般在幾十歐到幾十集成電路中電阻，其阻值范圍一般在幾十歐到幾十千歐之間，如需高阻值電阻時，要在電路上另想辦法。千歐之間，如需高阻值電阻時，要在電路上另想辦法。3. 在芯片上制作三極管比較方便，常常用三極管代在芯片上制作三極管比較方便，常常用三極管代替替電阻電阻( (特別是大電阻特別是大電阻) )。4. 在芯片上制作比較大的電容和電感非常困難，電在芯片上制作比

4、較大的電容和電感非常困難，電路通常采用直接耦合電路方式。路通常采用直接耦合電路方式。5. 集成電路中的集成電路中的 NPN 、 PNP管的管的 值差別較大，值差別較大，通常通常 PNP 的的 10 。6.2集成運放的基本組成部分集成運放的基本組成部分實質(zhì)上是一個具有高放大倍數(shù)的多級直接耦合放大實質(zhì)上是一個具有高放大倍數(shù)的多級直接耦合放大電路。電路。圖圖 4.2.1集成運算的基本組成集成運算的基本組成輸入級輸入級中間級中間級輸出級輸出級偏置電路偏置電路6.2.1偏置電路偏置電路向各放大級提供合適的偏置電流，確定各級靜態(tài)工作點。向各放大級提供合適的偏置電流，確定各級靜態(tài)工作點。1. 鏡像電流源鏡像

5、電流源 由圖可知，由圖可知，T1和和T2的的b-e間電壓相間電壓相等，可得等，可得而電流放大系數(shù)而電流放大系數(shù) 因此因此IC1和和IC2呈鏡像關系，因此得名呈鏡像關系，因此得名IC2為該電路的輸出電流為該電路的輸出電流BBBIII2121BCCCIIII211. 鏡像電流源鏡像電流源基準電流基準電流IREF將上式變換將上式變換當當 時，輸出電流時，輸出電流CCBCEEBECCREFIIIIRVVVI22RCII22RVVVIIEEBECCREFC21. 鏡像電流源鏡像電流源溫度補償作用溫度補償作用(以溫度升高為例以溫度升高為例)當溫度升高時當溫度升高時2CI2CI1CIREFIREFV( R)

6、REFIBVBI鏡像電流源的局限性鏡像電流源的局限性(1)若需要若需要 較大較大, 勢必增大勢必增大,R的功耗也將增大的功耗也將增大(1)若需要若需要 較小較小, 勢必也小勢必也小,R的數(shù)值必然很大的數(shù)值必然很大2CIREFI2CIREFI2. 帶緩沖級的鏡像電流源帶緩沖級的鏡像電流源緩沖原理：緩沖原理：利用利用T3管電流放大作用，減小了基極電流管電流放大作用，減小了基極電流IB1和和IB2對基準電流對基準電流IREF的分流。的分流。具體分析如下具體分析如下電路結構：電路結構：在鏡像電流源在鏡像電流源T1管的集電極與基極管的集電極與基極間加一個射極輸出的晶體管間加一個射極輸出的晶體管T3T1、

7、T2和和 T3特性完全相同，因此特性完全相同，因此13312EREFBREFCCIIIIII整理后可得整理后可得REFREFCIII)1 (212)1 (21222CREFBREFIIII即使即使 很小很小, 與與 也能保持很好的鏡像關系也能保持很好的鏡像關系2CIREFI3. 比例電流源比例電流源從右圖可知從右圖可知 根據(jù)根據(jù)BJT發(fā)射結電壓與發(fā)射極電流的近發(fā)射結電壓與發(fā)射極電流的近似關系可得似關系可得由于由于T1和和T2的特性完全相同，所以的特性完全相同，所以代入上式，整理可得代入上式，整理可得當當 時，時， ， ，所以，所以在一定取值范圍內(nèi)，若上式中對數(shù)項可在一定取值范圍內(nèi)，若上式中對數(shù)

8、項可忽略，則忽略，則222111eEBEeEBERIVRIVSETBEIIVVln2121lnEETBEBEIIVVV211122lnEETeEeEIIVRIRI2RECIII1122ECII22212lnCReTReeCIIRVIRRIReeCIRRI212 IC2與與IR呈比例關系，通呈比例關系，通過改變過改變Re1和和Re2的阻值來改的阻值來改變其比例大小變其比例大小4. 微電流源微電流源e2BE2BE1RVV E2C2II e2BERV 電路結構：電路結構：在鏡像電流源的在鏡像電流源的T2管的射極電管的射極電路接入電阻路接入電阻Re2當當 時，可得時，可得1 由于由于 的數(shù)值小，故用的

9、數(shù)值小，故用阻值不大的阻值不大的Re2即可獲得微小即可獲得微小的工作電流的工作電流IC2，所以被稱為所以被稱為微電流源微電流源BEV根據(jù)電路結構，推導可得根據(jù)電路結構，推導可得22lnCReTCIIRVI5. 威爾遜電流源威爾遜電流源（高輸出阻抗電流源）（高輸出阻抗電流源）圖中圖中T1、T2和和T3管特性完全相同，管特性完全相同，因而因而根據(jù)各管電流，根據(jù)各管電流，A點電流方程為點電流方程為將上式變換將上式變換在在B點點整理可得整理可得321CCCIII21CCBCEIIIII222333321122CCECIIII322333122221CCCBCREFIIIIIIRRCIII)2221 (

10、23可見，在可見，在 很小時，很小時，RCII36. 多路電流源多路電流源333222111eEBEeEBEeEBEeEBERIVRIVRIVRIV電路結構：電路結構： 在鏡像電流源基礎上得到的多路電流源，根據(jù)電路可得：在鏡像電流源基礎上得到的多路電流源，根據(jù)電路可得： 由于各管的由于各管的be間電壓間電壓VBE大致相等，大致相等，因此可得近似關系因此可得近似關系332211eEeEeEeERIRIRIRI 當當IE確定后，各級只要確定后，各級只要選擇合適的射極電阻，就選擇合適的射極電阻，就可以得到多個所需的電流可以得到多個所需的電流7. FET電流源電流源（1）電流源類型）電流源類型包括鏡像

11、電流源、微電流源、多路電流源等包括鏡像電流源、微電流源、多路電流源等（2）分析方法）分析方法與與BJT電流源分析方法基本相同電流源分析方法基本相同（3）電流源特點）電流源特點相比相比BJT電流源，具有精度高、輸入電阻高、低噪聲等電流源，具有精度高、輸入電阻高、低噪聲等特點特點例題：例題：圖示電路是型號為圖示電路是型號為F007F007的通用型集成運放的電流源部的通用型集成運放的電流源部分。其中分。其中T1T1與與T2T2為為NPNNPN管；管； T3T3與與T4T4為為PNPPNP管，它們的管，它們的 均為均為5 5，b-eb-e間電壓值約為間電壓值約為0.7V0.7V。試求。試求T1T1與與

12、T4T4的集電極電流的集電極電流解：解：圖中圖中R上的電流為基準電流，上的電流為基準電流，可得可得T1與與T2構成微電流源，可得構成微電流源，可得利用累試法求出利用累試法求出T3與與T4構成鏡像電流源，由公式構成鏡像電流源，由公式mAmARUUVIBEEBCCR73. 0397 . 07 . 030223AIIIRUICCRTC)73. 0ln326(ln1111AIC281mAmAIIIRCC52. 0)73. 0255(2346.2.2差分放大輸入級差分放大輸入級輸入級大都采用差分放大電路的形式。輸入級大都采用差分放大電路的形式。電路形式電路形式基本形式基本形式長尾式長尾式恒流源式恒流源式

13、一、基本形式差分放大電路一、基本形式差分放大電路1. 電路組成電路組成+VCCRc2+VT1VT2Rb2Rc1Rb1+uIdId21uId21u+uoR1R2假設電路完全對稱假設電路完全對稱當當 uId = 0時時UCQ1 = UCQ2UO = 0圖圖 4.2.6差分放大電路的基本形式差分放大電路的基本形式抑制零漂抑制零漂2. 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)VT1 和和 VT2 基極輸入電壓大小相等，極性相反，基極輸入電壓大小相等，極性相反，稱為差模輸入電壓稱為差模輸入電壓( (uId) )。在差模信號作用下：在差模信號作用下：Id1u1C21uAu IdCuAuu1221 Id12CC1ouAuu

14、uu 差模電壓放大倍數(shù)為差模電壓放大倍數(shù)為1IdoduAuuA 3. 共模抑制比共模抑制比差分放大電路差分放大電路輸入電壓輸入電壓差模輸入電壓差模輸入電壓 uId共模輸入電壓共模輸入電壓 uIc( (uIc大小相等，極性相同大小相等，極性相同) )+VCCRcVT1VT2RbRcRb+uIc+uoRR共模電壓放大倍數(shù)：共模電壓放大倍數(shù)：IcocuuA Ac 愈小愈好，而愈小愈好，而Ad 愈大愈好愈大愈好圖圖 4.2.7共模輸入電壓共模輸入電壓共模抑制比共模抑制比 KCMRcdCMRlg20AAK ( (1) ) KCMR 描述差分放大電路對零點漂移的抑制能力。描述差分放大電路對零點漂移的抑制能

15、力。 KCMR愈大，抑制零漂能力愈強；愈大，抑制零漂能力愈強；( (2) ) 理想情況下，電路參數(shù)完全對稱，理想情況下，電路參數(shù)完全對稱，Ac = 0， KCMR = 。( (3) ) 基本形式差放電路每個三極管的集電極對地電壓，基本形式差放電路每個三極管的集電極對地電壓，其零漂與單管放大電路相同，絲毫沒有改善。其零漂與單管放大電路相同，絲毫沒有改善。二、長尾式差分放大電路二、長尾式差分放大電路可減小每個管子輸出端的溫漂?？蓽p小每個管子輸出端的溫漂。1. 電路組成電路組成+VCCRc+VT1VT2Rc+uIdId21uId21u+uoRR VEERe Re 稱為稱為“長尾電阻長尾電阻”。且引入

16、且引入共模負反饋共模負反饋。 Re 愈大，共愈大，共模負反饋愈強。模負反饋愈強。Ac 愈小。每個管愈小。每個管子的零漂愈小。子的零漂愈小。 對差模信號對差模信號無負反饋。無負反饋。圖圖 4.2.8長尾式差分放大電路長尾式差分放大電路2. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析+VCCRc+VT1VT2Rc+uIdId21uId21u+uoRR VEERe當當 uId = 0 時，由于電路結構對稱，故：時，由于電路結構對稱，故： IBQ1 = IBQ2 = IBQ，ICQ1 = ICQ2 = ICQ ，UBEQ1 = UBEQ2 = UBEQ，UCQ1 =UCQ2 = UCQ， 1= 2= IBQR + UBEQ +

17、 2IEQRe = VEE則則eBEQEEBQ)1(2RRUVI ICQ IBQ)(BQBQ對地對地RIU cCQCCCQRIVU ( (對地對地) )圖圖 4.2.8長尾式差分放大電路長尾式差分放大電路3. 動態(tài)分析動態(tài)分析RcVT1VT2Rc+ uoRR uI1 uI22LR2LRbe1I1BrRui 1B1Cii 1IbeLCLc1C1C2/2/urRRRRRiu 則則2IbeLCLc2C2C2/2/urRRRRRiu 同理同理圖圖 4.2.8長尾式差分長尾式差分放大電路的交流通路放大電路的交流通路圖圖4.2.10接有調(diào)零電位器的長尾差分電路接有調(diào)零電位器的長尾差分電路RcVT1VT2R

18、c+uoRRuI1uI2LRRWVEE+VCCRe輸出電壓為輸出電壓為)(2/2I1IbeLCC21COuurRRRuuu 差模電壓放大倍數(shù)為差模電壓放大倍數(shù)為beLC2I1IOd)2/(rRRRuuuA 差模輸入電阻為差模輸入電阻為差模輸出電阻為差模輸出電阻為)(2beidrRR co2RR 復習：復習：1.IC的組成：的組成：輸入級、輸出級、中間級和偏置電路輸入級、輸出級、中間級和偏置電路2.偏置電路的作用和組成偏置電路的作用和組成為各級放大電路提供合適的靜態(tài)電流為各級放大電路提供合適的靜態(tài)電流作為有源負載，提高電路的放大倍數(shù)作為有源負載，提高電路的放大倍數(shù)+VCCRIREF+VT1VT2

19、IC2IB1IB22IBIC1UBE1UBE2鏡像電流源鏡像電流源+VCCRIREF+VT1VT2IC2IB1IB22IBIC1UBE1UBE2比例電流源比例電流源+VCCRIREFVT1VT2IC22IBIC1Re微電流源微電流源3.差分輸入級的作用和組成差分輸入級的作用和組成作用：抑制零漂作用：抑制零漂組成：組成：+VCCRc2+VT1VT2Rb2Rc1Rb1+uIdId21uId21u+uoR1R2+VCCRc+VT1VT2Rc+uIdId21uId21u+uoRR VEERe動態(tài)參數(shù)分析：動態(tài)參數(shù)分析：三、恒流源式差分放大電路三、恒流源式差分放大電路 用三極管代替用三極管代替“長尾式長

20、尾式”電路的長尾電阻，即構成電路的長尾電阻，即構成恒流源式差分放大電路恒流源式差分放大電路RcVT1VT2Rc+ uoRRuI1uI2+VCCReRb2Rb1VEEVT31. 電路組成電路組成VT3：恒流管：恒流管作用：作用： 能使能使 iC1、iC2基本上不隨溫度的基本上不隨溫度的變化而變化，從而變化而變化，從而抑制共模信號的變抑制共模信號的變化?；D圖 4.2.13恒流源式差分放大電路恒流源式差分放大電路2. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析當忽略當忽略 VT3 的基極電流時，的基極電流時， Rb1 上的電壓為上的電壓為RcVT1VT2Rc+uoRRuI1uI2+VCCReRb2Rb1VEEVT3)(E

21、ECC2b1b1b1bVVRRRUR 于是得到于是得到CQ3CQ2CQ121III C1CQCCCQ2CQ1RIVUU 11CQBQ2BQ1 III RIUU1BQBQ2BQ1 e3BEQEQ3CQ31bRUUIIR 圖圖 4.2.13恒流源式差分放大電路恒流源式差分放大電路3. 動態(tài)分析動態(tài)分析由于恒流三極管相當于一個阻值很大的長尾電阻，由于恒流三極管相當于一個阻值很大的長尾電阻，它的作用也是引入一個共模負反饋，對差模電壓放大倍它的作用也是引入一個共模負反饋，對差模電壓放大倍數(shù)沒有影響，所以與長尾式交流通路相同。數(shù)沒有影響，所以與長尾式交流通路相同。差模電壓放大倍數(shù)為差模電壓放大倍數(shù)為beL

22、C2I1IOd)2/(rRRRuuuA 差模輸入電阻為差模輸入電阻為差模輸出電阻為差模輸出電阻為)(2beidrRR co2RR RcVT1VT2Rc+ uoRR uI1 uI22LR2LR四、差分放大電路的輸入、輸出接法四、差分放大電路的輸入、輸出接法有四種不同的接法有四種不同的接法差分輸入、雙端輸出；差分輸入、雙端輸出；差分輸入、單端輸出；差分輸入、單端輸出；單端輸入、雙端輸出；單端輸入、雙端輸出；單端輸入、單端輸出。單端輸入、單端輸出。1. 差分輸入、雙端輸出差分輸入、雙端輸出RcVT1VT2Rc+ uoRRuIuI2+VCCVEEIR+beLCd)2/(rRRRA )(2beidrRR

23、 co2RR 圖圖 4.2.16( (a) )差分輸入、雙端輸出差分輸入、雙端輸出2. 差分輸入、單端輸出差分輸入、單端輸出RcVT1VT2Rc+uoRRuIuI2+VCCVEEIR+uouo uO 約為雙端輸出的一半，即約為雙端輸出的一半，即beLCd)/(21rRRRA )(2beidrRR coRR 若由若由 VT2 集電極輸集電極輸出，出， uO 為為“正正”。圖圖 4.2.16( (b) )差分輸入、單端輸出差分輸入、單端輸出3. 單端輸入、雙端輸出單端輸入、雙端輸出RcVT1VT2Rc+ uoRRuI+VCCVEEI+單端輸入單端輸入則則 當共模負反饋足當共模負反饋足夠強時，夠強時

24、，IE21uu IEI1BE21uuuu IE2BE210uuu 三極管仍然基本工作在差分狀態(tài)，所以三極管仍然基本工作在差分狀態(tài)，所以；beLCd)2/(rRRRA ；)(2beidrRR co2RR 圖圖 4.2.16( (c) )單端輸入、雙端輸出單端輸入、雙端輸出4. 單端輸入、單端輸出單端輸入、單端輸出RcVT1VT2Rc+uoRRuI+VCCVEEI+；beLCd)/(21rRRRA ；)(2beidrRR coRR 若改從若改從 VT2 集電集電極輸出，則極輸出，則；beLCd)/(21rRRRA 這種接法比一般的單管放大電這種接法比一般的單管放大電路具有較強的抑制零漂的能力。路具

25、有較強的抑制零漂的能力。圖圖 4.2.16( (d) )單端輸入、單端輸出單端輸入、單端輸出結論結論( (1) ) 雙端輸出時，雙端輸出時，Ad 與單管與單管 Au 基本相同；單端輸出基本相同；單端輸出時，時，Ad 約為雙端輸出時的一半。約為雙端輸出時的一半。雙端輸出時，雙端輸出時，Ro = 2Rc；單端輸出時，；單端輸出時， Ro = Rc 。( (2) ) 雙端輸出時，理想情況下，雙端輸出時，理想情況下，KCMR ；單端；單端輸出時，共模抑制比不如雙端輸出高。輸出時，共模抑制比不如雙端輸出高。( (3) ) 單端輸出時，可以選擇從不同的三極管輸出，單端輸出時，可以選擇從不同的三極管輸出，而

26、使輸出電壓與輸入電壓反相或同相。而使輸出電壓與輸入電壓反相或同相。( (4) ) 單端輸出時，由于引入很強的共模負反饋，兩單端輸出時，由于引入很強的共模負反饋，兩個管子仍基本工作在差分狀態(tài)。個管子仍基本工作在差分狀態(tài)。( (5) ) 單端輸出時，單端輸出時， Rid 2(R + rbe)。差分放大電路四種接法的性能比較差分放大電路四種接法的性能比較 接法接法性能性能差分輸入差分輸入雙端輸出雙端輸出差分輸入差分輸入單端輸出單端輸出單端輸入單端輸入雙端輸出雙端輸出單端輸入單端輸入單端輸出單端輸出AdbeLC)2/(rRRR beLcrRRR )2/( beLcrRRR )/(21 beLcrRRR

27、 )/(21 KCMR很高很高很高很高較高較高較高較高Rid)(2berR )(2berR )(2berR )(2berR Roc2Rc2RcRcR差分放大電路四種接法的性能比較差分放大電路四種接法的性能比較 接法接法性能性能差分輸入差分輸入雙端輸出雙端輸出差分輸入差分輸入單端輸出單端輸出單端輸入單端輸入雙端輸出雙端輸出單端輸入單端輸入單端輸出單端輸出特特性性 1. Ad 與單與單管放大電路管放大電路基本相同?；鞠嗤?。 2.在理想情在理想情況下，況下，KCMR。 3.適用于差適用于差分輸入、雙分輸入、雙端輸出，輸端輸出，輸入信號及負入信號及負載的兩端均載的兩端均不接地的情不接地的情況。況。

28、1. Ad 約為約為雙端輸出時雙端輸出時的一半。的一半。 2. 由于引由于引入共模負反入共模負反饋，仍有較饋，仍有較高的高的KCMR。 3.適用于將適用于將雙端輸入轉雙端輸入轉換為單端輸換為單端輸出。出。 1. Ad 與單與單管放大電路管放大電路基本相同?；鞠嗤?。 2.在理想情在理想情況下，況下，KCMR。 3.適用于將適用于將單端輸入轉單端輸入轉換為雙端輸換為雙端輸出。出。 1. Ad 約為雙端約為雙端輸出時的一半。輸出時的一半。 2.比單管放大比單管放大電路具有較強的電路具有較強的抑制零漂的能力。抑制零漂的能力。 3.適用于輸入、適用于輸入、輸出均要求接地輸出均要求接地的情況。的情況。

29、4.選擇不同管選擇不同管子輸出，可使輸子輸出，可使輸出電壓與輸入電出電壓與輸入電壓反相或同相。壓反相或同相。4.2.3中間級中間級任務：任務：提供足夠大的電壓放大倍數(shù)。提供足夠大的電壓放大倍數(shù)。要求：要求：本身具有較高的電壓增益；具有較高的本身具有較高的電壓增益；具有較高的一、有源負載一、有源負載圖圖 4.2.17有源負載單管共射放大電路有源負載單管共射放大電路VT1：放大三極管；：放大三極管； VT2：有源負載；有源負載； VT3、VT2 鏡像電流源。鏡像電流源。+VCCVT1VT2VT3RI+uIuO輸入電阻；能向輸出級提供較大的推動電流。輸入電阻；能向輸出級提供較大的推動電流。基準電流基

30、準電流RUVI3BECC 有源負載共射放大電路有源負載共射放大電路1.電路圖電路圖2.靜態(tài)分析（求參考電流，略）靜態(tài)分析（求參考電流，略）3.動態(tài)分析動態(tài)分析UAbe1bLce2ce11)/(rRRrrTR Rb1b1R Rb2b2rce2bebL1rRRUA有源負載的差分放大電路有源負載的差分放大電路放大電路采用放大電路采用差分輸入、單端輸出差分輸入、單端輸出；工作電流由恒流源工作電流由恒流源 I 決定；決定；輸出電流輸出電流 io = ic4 ic2 = 2 ic4 +VCCVT1VT4VT3+uIioVT2IVEEic3ic1ic4ic2圖圖 4.2.18有源負載的差分放大電路有源負載的

31、差分放大電路利用鏡像電流源利用鏡像電流源 可以使可以使單端輸出單端輸出差分放大電路的差差分放大電路的差模放大倍數(shù)提高到接近模放大倍數(shù)提高到接近雙端輸出雙端輸出的情況。的情況。二、復合管二、復合管優(yōu)點優(yōu)點可以獲得很高的電流放大系數(shù)可以獲得很高的電流放大系數(shù) ；提高中間級的輸入電阻；提高中間級的輸入電阻；提高了集成運放總的電壓放大倍數(shù)。提高了集成運放總的電壓放大倍數(shù)。復合管的構成：復合管的構成：+uBEiBiB1iC2iCiEiE1 = iB2VT1bVT2eciC1由兩個或兩個以上三極管組成。由兩個或兩個以上三極管組成。復合管共射電流放大系數(shù)復合管共射電流放大系數(shù) 值值BC ii 因因為為由圖可

32、見由圖可見2B21B12C1CCiiiii 1B11E2B)1(iii 1BBii 圖圖 4. 2.191B21211B21B1C)()1 (iiii+uBEiBiB1iC2iCiEiE1 = iB2VT1bVT2eciC1則則212121 BCii所所以以三極管輸入電阻三極管輸入電阻 rbe2be11beBBEbe)1(rriur 其中其中)1(2be11be1B2be2B1be1BBErriririu 所以所以顯然，顯然， 、rbe 均比一個管子均比一個管子 1、rbe1 提高了很多倍。提高了很多倍。圖圖 4. 2.19構成復合管時注意構成復合管時注意1. 前后兩個三極管連接關系上，應保證

33、前級輸出電前后兩個三極管連接關系上，應保證前級輸出電流與后級輸入電流實際方向一致。流與后級輸入電流實際方向一致。2. 外加電壓的極性應保證前后兩個管子均為發(fā)射結外加電壓的極性應保證前后兩個管子均為發(fā)射結正偏，集電結反偏，使管子工作在放大區(qū)。正偏，集電結反偏，使管子工作在放大區(qū)。復合管的接法復合管的接法VT1bVT2ec VT2VT1bec( (a) ) NPN 型型( (b) ) PNP 型型圖圖 4. 2. 20復合管的接法復合管的接法( (c) ) NPN 型型 cVT1bVT2e( (d) ) PNP 型型 VT2VT1bec圖圖 4. 2. 20復合管的接法復合管的接法結結 論論1.

34、兩個同類型的三極管組成復合管，其類型與原來相同。兩個同類型的三極管組成復合管，其類型與原來相同。復合管的復合管的 1 2，復合管的，復合管的 rbe = rbe1。2. 兩個不同類型的三極管組成復合管，其類型與前級三兩個不同類型的三極管組成復合管，其類型與前級三極管相同。復合管的極管相同。復合管的 1 2，復合管的，復合管的 rbe = rbe1 。3. 在集成運放中，復合管不僅用于中間級，也常用于輸在集成運放中，復合管不僅用于中間級，也常用于輸入級和輸出級。入級和輸出級。4.2.4輸出級輸出級一、互補對稱電路一、互補對稱電路工作原理：工作原理：當輸入正弦電壓當輸入正弦電壓 uI 時時uI 0

35、，VT1 導通，導通，VT2 截止截止iC1：+VCC VT1 RL 地地uI u 時，時，uO = + UOPP當當 u+ u 時時, uO = UOPP1. uO 的值只有兩種可能的值只有兩種可能在非線性區(qū)內(nèi)，在非線性區(qū)內(nèi)，( (u+ u ) )可能很大，即可能很大，即 u+ u 。 “虛地虛地”不存在不存在2. 理想運放的輸入電流等于零理想運放的輸入電流等于零0 ii“虛斷虛斷”實際運放實際運放 Aod ，當，當 u+ 與與 u 差值比較小時，仍有差值比較小時，仍有 Aod (u+ u )UOPP，運放工作在線性區(qū)。，運放工作在線性區(qū)。例如：例如：F007 的的 Uopp = 14 V，

36、Aod 2 105 ，線性，線性區(qū)內(nèi)輸入電壓范圍區(qū)內(nèi)輸入電壓范圍V70102V 145odOPP AUuuuOu+ u O實際特性實際特性非線性區(qū)非線性區(qū)非線性區(qū)非線性區(qū)線性區(qū)線性區(qū)但線性區(qū)范圍很小。但線性區(qū)范圍很小。圖圖 4.5.2集成運放的傳輸特性集成運放的傳輸特性4.6各類集成運放的性能特點各類集成運放的性能特點一、高精度型一、高精度型性能特點：性能特點： 漂移和噪聲很低，開環(huán)增益和共模抑漂移和噪聲很低，開環(huán)增益和共模抑制比很高，誤差小。制比很高，誤差小。二、低功耗型二、低功耗型性能特點：性能特點：靜態(tài)功耗一般比通用型低靜態(tài)功耗一般比通用型低 1 2 個數(shù)量個數(shù)量級級( (不超過毫瓦級不

37、超過毫瓦級) )，要求電壓很低，要求電壓很低，有較高的開環(huán)差模增益和共模抑制比。有較高的開環(huán)差模增益和共模抑制比。三、高阻型三、高阻型性能特點：性能特點： 通常利用場效應管組成差分輸入級，輸通常利用場效應管組成差分輸入級，輸入電阻高達入電阻高達 1012 。高阻型運放可用在測量放大器、采樣高阻型運放可用在測量放大器、采樣-保持電路、帶保持電路、帶通濾波器、模擬調(diào)節(jié)器以及某些信號源內(nèi)阻很高的電路中。通濾波器、模擬調(diào)節(jié)器以及某些信號源內(nèi)阻很高的電路中。四、高速型四、高速型大信號工作狀態(tài)下具有優(yōu)良的頻率特性，大信號工作狀態(tài)下具有優(yōu)良的頻率特性，轉換速率可達每微秒幾十至幾百伏，甚至轉換速率可達每微秒幾十至幾百伏，甚至高達高達 1 000 V/ s，單位增益帶寬可達，單位增益帶寬可達 10 MHz，甚至幾百兆歐。，甚至幾百兆歐。