模电第6章差分放大节选

集成运算放大器——高增益的直接耦合的集成的多级放大器。集成电路的工艺特点：（1）元器件具有良好的一致性和同向偏差，因而特别有利于实现需要对称结构的电路。（2）集成电路的芯片面积小，集成度高，所以功耗很小，在毫瓦以下。（3）不易制造大电阻。需要大电阻时，往往使用有源负载。（4）只能制作几十pF以下的小电容。因此，集成放大器都采用直接耦合方式。如需大电容，只有外接。（5）不能制造电感，如需电感，也只能外接。第6章模拟集成电路直耦放大电路的特殊问题——零点漂移零漂现象：产生零漂的原因：零漂的衡量方法：由温度变化引起的。当温度变化使第一级放大器的静态工作点发生微小变化时，这种变化量会被后面的电路逐级放大，最终在输出端产生较大的电压漂移。因而零点漂移也叫温漂。输入ui=0时，，输出有缓慢变化的电压产生。将输出漂移电压按电压增益折算到输入端计算。例如若输出有1V的漂移电压。

则等效输入有100uV的漂移电压假设第一级是关键3.减小零漂的措施用非线性元件进行温度补偿采用差动放大电路等效100uV漂移1V第一节差动放大电路一.结构:对称性结构即：1=2=

UBE1=UBE2=UBE

rbe1=rbe2=rbe

RC1=RC2=RCRb1=Rb2=Rb

1.差动放大电路一般有两个输入端：双端输入——从两输入端同时加信号。单端输入——仅从一个输入端对地加信号。

2.差动放大电路可以有两个输出端。双端输出——从C1和C2输出。单端输出——从C1或C2

对地输出。二.几个基本概念2/2/20233.差模信号与共模信号差模信号：共模信号：差模电压增益：共模电压增益：总输出电压：4.共模抑制比三.差动放大电路的基本工作原理

1.静态工作点的计算：

忽略Ib，有：Ub1=Ub2=0V2.抑制零漂的原理:Uo=UC1-UC2

=0当ui1

=

ui2

=0时，当温度变化时：UC1=UC2设T

ic1,ic2uc1

,uc2

uo=uc1-uc2=0(1)加入差模信号

ui1=-ui2=uid/2，3.电路的动态分析（交流通道）

所以，Re对差模信号相当于短路。若ui1,ui2ib1,ib2ie1,ie2IRe不变

UE不变

uic=0。四.差动放大器的输入输出方式

差动放大器共有四种输入输出方式:

1.双端输入、双端输出（双入双出）2.双端输入、单端输出（双入单出）3.单端输入、双端输出（单入双出）4.单端输入、单端输出（单入单出）

第二节集成运放简介

一.集成运放的总体结构

二.简单的集成运放

原理电路：三.通用型集成运放F007ABAB＋－u-－u+uo集成运算放大器符号国际符号：国内符号：集成运放的特点：电压增益高输入电阻大输出电阻小反相输入端同相输入端输出端

1.输入失调电UIO

输入电压为零时，将输出电压除以电压增益，即为折算到输入端的失调电压。是表征运放内部电路对称性的指标。四集成运算放大器的主要参数2.输入失调电流

IIO

：在零输入时，差分输入级的差分对管基极电流之差，用于表征差分级输入电流不对称的程度。

3.最大差模输入电压Uidmax运放两输入端能承受的最大差模输入电压，超过此电压时,差分管将出现反向击穿现象。4.最大共模输入电压Vicmax在保证运放正常工作条件下，共模输入电压的允许范围。共模电压超过此值时，输入差分对管出现饱和，放大器失去共模抑制能力。5.开环差模电压放大倍数

Aod

：

无反馈时的差模电压增益。一般Aod在100～120dB左右，高增益运放可达140dB以上。

6.差模输入电阻rid

：

双极型管输入级约为105～106欧姆，场效应管输入级可达109欧姆以上。

7.共模抑制比

KCMR

：