4.2.2差動放大電路四種接法1.雙端輸入、雙端輸出差模電壓放大倍數(shù)為其中差動輸入電阻

rid和輸出電阻

rod為共模電壓放大倍數(shù)為共模抑制比為圖4–1差動放大電路的四種接法2.雙端輸入、單端輸出3.單端輸入、雙端輸出4.單端輸入、單端輸出這種接法的特點是：它比單管基本放大電路具有較強的抑制零漂能力,而且可根據(jù)不同的輸出端,得到同相或反相關系。綜上所述,差動放大電路電壓放大倍數(shù)僅與輸出形式有關,只要是雙端輸出,它的差模電壓放大倍數(shù)與單管基本放大電路相同;如為單端輸出,它的差模電壓放大倍數(shù)是單管基本電壓放大倍數(shù)的一半,輸入電阻都是相同的。4.3電流源電路4.3.1鏡像電流源電路(a)鏡像電流源IR＋UCCR2IBRL＋UCCIB1IB2IE1IE2IC1V1V2IC2＝Io圖4–2鏡像電流源及等效電路當β>>2時,又因為所以當UCC>>UBE2時,當β>>2,UCC>>UBE2時,則4.3.2比例電流源圖4–

3比例電流源由于V1與V2的發(fā)射結都處于導通狀態(tài),其伏安特性曲線十分陡峭(因為發(fā)射區(qū)都是重摻雜的),發(fā)射結正偏壓的微小變化,就會導致發(fā)射極電流的顯著變化,所以,當IE1與IE2相差不大(小于10倍)時,對應的發(fā)射結正偏壓UBE1與UBE2相差十分微小。因此,在的范圍內,可以近似認為UBE1=UBE2，代入上式得當β>>1時21ec2eRRIRI=21eeRc2RRII=所以在即的范圍內4.3.3微電流源圖4–4微電流源由電路圖可知調節(jié)Re2的值,使UBE2<<UBE1，則IE2<<IE1

。因為β>>1,

所以因為IB2<<IE2<<IE1，所以把Io≈IE2,IR≈IE1代入IE2<<IE1得Io<<IR。正確地選取Re2的值,可以使Io達到微安量級,而此時IR仍然很大,所以限流電阻R=(UCC-UBE1)/IR不會太大?？梢?該電路能夠在R不太大的條件下,獲得微小的輸出電流。定量分析如下：式中UT是溫度電壓當量；IS1與IS2分別是V1與V2發(fā)射結的反向飽和電流,由于V1與V2特性相同,所以代入得因為IE2≈Io,IE1≈IR,代入上式得由電路圖可得

【例1】在圖4-4電路中,UCC=15V,IR=1mA,Io=IC2=10μA,常溫下,UT=26mV,請確定Re2及R的值。解：【例2】電路如圖4-

5所示,設UCC=UEE=12V,β1=β2=50,Rc1=Rc2=100kΩ,RW=200Ω,R3=33kΩ,R2=6.8kΩ,R1=2.2kΩ,Rs1=Rs20=10kΩ。(1)求靜態(tài)工作點。(2)求差模電壓放大倍數(shù)。(3)求RL=100kΩ時,差模電壓放大倍數(shù)。(4)從V1管集電極輸出,求差模電壓放大倍數(shù)和共模抑制比CMRR(設rce3=50kΩ)。圖4–5例2電路圖V2V1＋－＋－(a)電路c1c2＋UCC＋－UoV3R1R2R3－UEErbeR2R1IbbR3Ib33brceIo＋－Uo(b)恒流源等效電路Rc1Rc2Rs1Rs2Ui1Ui2＋UCCr03解(1)靜態(tài)工作點:設UBE3=0.6V,則所以所以一般估算時,認為UB≈0。(2)差模電壓放大倍數(shù):其中(3)當RL=100kΩ時：(4)當單端輸出時(從V1管c1極輸出):其中單端輸出時,共模電壓放大倍數(shù)為R03求解式中而所以故其共模抑制比為增加對稱的負電源-USC，使靜態(tài)時的A點電位為04.3.4無輸出電容的互補對稱功放電路RLuiT1T2+USCCAUL+-UC+USC-USCuiiLRLT1T2AOTL電路OCL電路

tuo交越失真ui

t+USC-USCuiiLRLT1T2A存在交越失真OCL電路1.克服交越失真的措施：R1D1D2R2

靜態(tài)時:

T1、T2兩管發(fā)射結電位分別為二極管D1、D2的正向導通壓降，致使兩管均處于微弱導通狀態(tài)；動態(tài)時：設ui

加入正弦信號。正半周T2截止，T1基極電位進一步提高，進入良好的導通狀態(tài)；負半周T1截止，T2

基極電位進一步降低，進入良好的導通狀態(tài)。+USC-USCULuiiLRLT1T2電路中增加R1、D1、D2、R2支路uB1tUTtiBIBQ波形關系：ICQiCuBEiBib特點：存在較小的靜態(tài)電流ICQ、IBQ。每管導通時間大于半個周期，基本不失真。

iCQuceUSC/REUSCIBQ為更換好地和T1、T2兩發(fā)射結電位配合，克服交越失真電路中的D1、D2兩二極管可以用UBE電壓倍增電路替代。2.

UBE電壓倍增電路B1B2+-BER1R2UIBI合理選擇R1、R2大小，B1、B2間便可得到UBE任意倍數(shù)的電壓。圖中B1、B2分別接T1、T2的基極。假設I>>IB，則3.電路中增加復合管增加復合管的目的：擴大電流的驅動能力。cbeT1T2ibicbecibic

1

2晶體管的類型由復合管中的第一支管子決定。cbeT1T2ibicbecibic復合NPN型復合PNP型改進后的OCL準互補輸出功放電路：

T1：電壓推動級

T2、R1、R2：

UBE倍增電路

T3、T4、T5、T6：

復合管構成的輸出級準互補輸出級中的T4、T6均為NPN型晶體管，兩者特性容易對稱。+USC-USCR1R2RLuiT1T2T3T4T5T64.4通用集成運算放大器介紹集成運放是一種高放大倍數(shù)、高輸入電阻、低輸出電阻的直接耦合放大電路。為了抑制零點漂移,所以對溫漂影響最大的第一級毫無例外地采用了差動放大電路。為了提高放大倍數(shù),中間級一般采用有源負載的共射放大電路。輸出級為功率放大電路(將在第九章中講述),為提高此電路的帶負載能力,多采用互補對稱輸出級電路。圖4–6F007的電路原理圖4.4.1偏置電路圖4-

7F007的偏置電路4.4.2輸入級圖4–8的輸入級F007

V8和V9不僅是鏡像電流源,而且還與V10、V11組成微電流源構成共模負反饋環(huán)節(jié)以穩(wěn)定IC1、IC2,從而提高整個電路的共模抑制比。其過程如下:(因為IC10是恒定電流)4.4.3中間級圖4–

9F007的中間級4.4.4輸出級和過載保護圖4--10F007的輸出級4.5集成運放的性能指標1.開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aod

Aod是指集成運放在無外加反饋回路的情況下的差模電壓放大倍數(shù),即對于集成運放而言,希望Aod大,且穩(wěn)定。目前高增益集成運放的Aod可高達140dB(107倍),理想集成運放認為Aod為無窮大。2.最大輸出電壓Uop-p

圖6–26

集成運放的傳輸特性3.差模輸入電阻rid

rid的大小反映了集成運放輸入端向差模輸入信號源索取電流的大小。要求rid愈大愈好,一般集成運放rid為幾百千歐至幾兆歐,故輸入級常采用場效應管來提高輸入電阻rid。F007的rid=2MΩ。認為理想集成運放的rid為無窮大。4.輸出電阻ro

ro的大小反映了集成運放在小信號輸出時的負載能力。有時只用最大輸出電流Iomax表示它的極限負載能力。認為理想集成運放的ro為零。

5.共模抑制比CMRR

共模抑制比反映了集成運放對共模輸入信號的抑制能力,其定義同差動放大電路。CMRR愈大愈好,理想集成運放的CMRR為無窮大。6.最大差模輸入電壓Uidmax

從集成運放輸入端看進去,一般都有兩個或兩個以上的發(fā)射結相串聯(lián),若輸入端的差模電壓過高,會使發(fā)射結擊穿。NPN管e結擊穿電壓僅有幾伏,PNP橫向管的e結擊穿電壓則可達數(shù)十伏,如F007的Uidmax為±30V。7.最大共模輸入電壓U

icmax

輸入端共模信號超過一定數(shù)值后,集成運放工作不正常,失去差模放大能力。F007的Uicmax值為±13V。

8.輸入失調電壓UIO

該電壓是指為了使輸出電壓為零而在輸入端加的補償電壓(去掉外接調零電位器),它的大小反映了電路的不對稱程度和調零的難易。對集成運放我們要求輸入信號為零時,輸出也為零,但實際中往往輸出不為零,將此電壓折合到集成運放的輸入端的電壓,常稱為輸入失調電壓UIO。其值在1~10mV范圍