34.第二章模拟电子技术第5节集成运算放大电路三

1、2.动态指Aud：电路开环情况下，输出电压与输入差模电压之比。（1）开环差模电压放大倍越大，成运放运算精度越高2.动态指Aud：电路开环情况下，输出电压与输入差模电压之比。（1）开环差模电压放大倍越大，成运放运算精度越高。一般中增益运放的Aud105ri：指电路开环情况下，差模输入电压与输入电流之比。(2)开环输入阻越大，运放性能好。一般在几百千欧至几兆欧(3)开环输出阻ro：电路开环情况下，输出电压与输出电流之比。ro 越小，运放性能越好。般在几百欧左右(4)共模抑制KCMR：电路开环情况下，差模放大倍数Aud与共模放大倍数Auc之比。KCMR越大，运性能越好。一般在80dB以上VOPP：放

2、大器在空载情况下，最大不失真电压的峰-峰值(5)输出电压峰-峰静态功PD：电路输入端短路、输出端开路时所消耗的功率(6)开环频BW：开环电压放大倍数随信号频率升高而下降3dB所对应的频宽一运算放大器的符图 19 集成运放的符是国际标准符号。三角形表示放大器，三角形所指方向为信号传输方向表示开环增益极两个输入端和一个输出端。同相输入端标“+”（ P）表示输出端信号与该端输入信号同相。反入端（N ）， 表示输出端信号与该端输入信号反相。输出端的“+”表示输出电压为正极性，输出电压电源端：集成运放为有源器件，工作时必须外接电源。一般有两个电源端，对双电源的运放，中一个为正电源端，另一个为负电源端;对

3、单电源的运放，一端接正电源，另一端接小结：本节重点掌握差分放大电路抑制零点漂移的原理及其分析、计算方法，还需要了解集成大器在级间耦合方面存和解决方法，以及集成放大器个参数的含义。集成放大器输入端通采用差分电路，因此有两个输入端。根据对差分电路的分析，差分电路的输出信号和其中一个输号同相，和另一个输入端信号反相，因此经过集成放大器中各级放大电路放大后，集成放大器总出信号必然会和某个输入端信号同相，和另一个输入端信号反0ui2【3】(2007)运放有同相、反相和差分三种输入方式，为了使集成运放既能放大差模信号能抑制共模信号，应采用下列（）方A.同相输入；B.反相输入；C.差分输入；D.任何一种输入

4、方式是解：【3】(2007)运放有同相、反相和差分三种输入方式，为了使集成运放既能放大差模信号能抑制共模信号，应采用下列（）方A.同相输入；B.反相输入；C.差分输入；D.任何一种输入方式是解：因为只有差分电路才具有放大差模信号，抑制共模信号的能【4】(2011)某双端输入、单端输出的差分放大电路的差模电压放大倍数200，当两个输端并的输入电压时，输出。那么，该电路的共模电压放大倍数和共制比分别为下列（）组数值A.-0.1，200；B.-0.1，2000；C.-0.1，-解：根据题意差模输入电压共模输入电压共模放大系数共模抑制所是【5】(2006)集成运算放大电路输入级采用差动放大电路的主要目

5、的应是（）A.稳定放大倍数；B.克服温漂C.提高输入阻抗；D.扩展频带是解：（ 1 ）放大器输入电压为零，输出电压不为零的现象称为零点漂（2）零点漂移现象产原因：电源电压的波动、元件的老化和半导体器件对温度的敏感性等，而半导体器件受温度的影大且是人不可抗拒的，故将零漂也称为温（3）集成运算放大器中，利用相邻元件参数一致性好的特差分放大电路，有效的抑漂该题中，集成运算放大电路输入级采用差动放大电路的主要目的就是抑制温2.6 互补功率放大电路（没出过题0AK uuc1idiA一.概念功率放大电路：通常作为多级放大电路的输出级。在很多电子设备中，一.概念功率放大电路：通常作为多级放大电路的输出级。在

6、很多电子设备中，要求放大电路的输出够带动某种负载，例如驱动仪表，使指针偏转；驱动扬声器，使；或驱动自动控制系统中行机构等。总之，要求放大电路有足够大的输出功率。这样的放大电路统称为功率放大电互补对称功率放大电路：放大器由一对特性及参数完全对称、类型却不同和PNP）晶体管组成射极输出器放大电路二.基本原1.输出功要求输出功率尽可能大，为了获得大的功率输出，要求功放管的电压和电流都有足够大的输出度，因此管子往往在接近极限运用状态下工2.效率要由于输出功率大，因此直流电源消耗的功率也大，这就存在一个效率问题。所谓效率就是负载到的有用信号功率和电源供给的直流功率的比值。这个比值越大，意味着效率越3.非

7、线性失真要功率放大电路是在大信号下工作，所以不可避免地会产生非线性失真，而且放管输出功越大，非线性失真往往越严重，这就使输出功率和非线性失真成为一对主。但是，在不同下，对非线性失真的要求不同，例如，在测量系统和电声设备中，这个问题显得重要，而在工业系统等场合中，则以输出功率为主要目的，对非线性失真的要求就降为次要问题4.散热在功率放大电路中，有相当大的功率消耗在管子的集电结上，使结温和管壳温度升高。为了充利用允许的管耗而使管子输出足够大的功率，放大器件的散热就成为一个重要问5.参数选在功率放大电路中，为了输出较大的信号功率，管子承受的电压要高，通过的电流要大，功损坏的可能性也就比较大，所以功率

8、管的参数选择与保护问题也不容忽三.工作状根据三极管在放大信号时的信号工三.工作状根据三极管在放大信号时的信号工作状态和三极管静态电流大小划分，放大器电路主要3种作状态：即是甲类、乙类和甲乙类放大器电图 20 互补功率放大电路三种工作状态下集电极电流1.甲类在输入正弦信号的一个周期内，都有电流流过三极管，这种工作方式通常称为甲类放大图 21 互补功率放大电路甲类工作状态下集电极电流甲类放大器就是给放大管加入合适的静态偏置电流，这样用一只三极管同时放大信号的周。即三极管的导通角360。在功率放大器电放输出级中的信号幅度已经很大，如然让信号的正、负半周同时用一只三极管来放大，这种电路称之为甲类放大(

9、a)在音响系统中，甲类功率放大器的音质最好。由于信号的正、负半周(a)在音响系统中，甲类功率放大器的音质最好。由于信号的正、负半周用一只三极管来信号的非线性失真很小，这是甲类功率放大器的主要优(b)信号的正、负半周用同一只三极管放大，使放大器的输出功率受到了限制，即一般情类放大器的输出功率不可能做得很功率三极管的静态工作电流比较大，在没有输入信号时对直流电源的消耗比较大。甲类放大电的转换效率低，最多可达 50%2.乙类所谓乙类放大器就是不给三极管加静态偏置电流，且用两只性能对称的三极管来分别放大信号正半周和负半周，再在放大器的负载上将正、负半周信一个完整的周期信号。在输入正弦信iC0，称为乙类

10、放大。即三极管的导通角的一个周期内，只有半个极管180。乙大电路的转换效率较高，最多可达 78.5%图 22 互补功率放大电路乙类工作状态下集电极电流由于这种放大器没有给功放输出管加入静态电流，它会产生交越失真，这种失真是非线性失真一种，对声音的音质破坏严重。所以，乙类放大器电路是不能用于音频放大器电路中3.为了克服交越失真，必须使输入信号避开三极管的截止区，可以给三极管加入很小的静态偏置流，以使输入信号“骑”在很小的静态偏置电流上，这样可以避开了三极管的截止区，使输出信失真。即三极管的导通角略大于 180图 23 互补功率放大电路甲乙类工作状态下集电极电流甲乙类放大器电路的主要特点如下-所述

11、(a)这种放大器同乙类放大器电路一样，也是用两只三极管分别放大输入信号的正、负半给两只三极管加入了很小的静态偏置电流，以使三极管刚刚进入放大(b)由于给三极管所加的静态直流偏置电流很小，所以在没有输入(b)由于给三极管所加的静态直流偏置电流很小，所以在没有输入信号时放大器对直流电源耗比较小(比起甲类放大器要小得多)，这样具有乙类放大器的省电优点，同时因加入的偏置电流了三极管的截止区，对信号不存在失真，又具有甲类放大器无非线性失真的优点。所以，甲乙放大具有甲类和乙类放大器的优点同时克服了这两种放大器的缺点。正是由于甲乙类放大器无交越失又具有输出功率大和省电的优点，所以被广泛地应用于音频功率放大器

12、电路四.交越失真及其消（1）产生原因：在分析电路时把三级管的导通电压看作零，当输入电压较低时，因三极管而产生的失真称为交越失真。这种失真通常出现在通过零值处。与一般放大电路相同，消除交越的方法是设置合适的静态工作点，使得三极管在静态时微导由于没有静态直流偏置，输入信号小于三级管的死区电压时三级管截止，无输出电压就会产生真，就叫交越失真24交越失真时的输出波（2）克服措施：在三级管发射结加上很小的正向电压，让它微导通，这样输入信号进来是就能进入放大区由于晶体管的门限电压不为零，比如一般的硅三极管，NPN 型在 0.7V 以上才导通，这样在 就存在死区，不能完全模拟出输入信号波形型小于-才导通，比

13、如当输入的交流的正弦时，在-之间两个管子都不能导通，输出波形对输入波形来说这就存在失真，即为交越失克服交越失真的措施是：避开死区电压区，使每一晶体管处于微导通状态，一旦加入输入信号使其马上进入线性工25产生交越失真的电路图26消除交越失真的电用二极管提供偏置的甲乙类互补功率放大电如图26中，二极管D1、D2的支路就是三极管的静态偏25产生交越失真的电路图26消除交越失真的电用二极管提供偏置的甲乙类互补功率放大电如图26中，二极管D1、D2的支路就是三极管的静态偏置电路。它为VT1、VT2两管提供一个较小静态电流，即偏置电压略大于两管的开启电压之和。在静态时，由于两管静态管压降相等，静态电压为零

14、，所以流入负载的静态输出电流为零。在动态时，由于二极管的动态电阻很小，所以和 D2 上的交流电压降很小，即 VT1 和 VT2 管的基极对交流信号而言可以看作等电位。因此，有输号时，可以认为加VT1、管的基极的信号电压基本相等。由于设置了偏置电压，在输入信号下，两个三极管均在略大于半个周期内导通。显然，交越失真基本上消除了。总之，只要给功率置较小的偏置电压，使它们处于临界导通状态，便可改善交越失真。功率管的导通角稍大故称甲乙类互补推挽功率放大电路。由于偏置很小，故仍按乙类互补推挽功率放大电路处小结：本节重点掌握双电源、单电源互补对称功率放大电路的工作原理和分析、计算率放大电路通常是多级放大电路的最后一级，需要直接驱动负载工作，要求电路的输出电阻小，带能力强，因此可以考虑采用共集电极放大电路。但是一般的共集