第04章 集成电路运算放大器

§3.3

差分放大电路§4.2

集成运放中的电流源§4.3

集成运放电路TL084§4.4

集成运放的性能指标及低频等效电路2/6/20231集成运算放大器简介模拟集成电路中，发展最早、应用最广的IC是集成运算放大器(OperationalAmplifier)。该电路最初多用于各种模拟信号的运算（如比例、求和、积分、微分……）上，故被称为集成运算放大电路，简称集成运放。集成运放内部集成了几拾到几百支晶体管。其性能接近理想。1.开环差模电压放大倍数Aod→2.差模输入电阻Rid→3.输出电阻RO→0+–U+U–UOA2/6/20232运算放大器外形图2/6/20233一.运放内部框图输入级中间放大级输出级偏置电路uiduo输入级－差分放大电路；基本单元电路：输出级－互补推挽电路；偏置电路－电流源电路。本章主要讨论对象2/6/202342/6/20235二.集成电路中元件特点①尺寸相同且图形一致的同类晶体管器件参数对称性好。如BJT：b1=b2,UBE1=UBE2,rbe1=rbe2②电阻R=几十W~几十kW,大阻值电阻占半导体芯片面积大。③电容容量一般不超过100pF,大容量电容占半导体芯片面积更大面。为了提高集成电路的集成度电路设计中应尽量少用或者不采用电容、电阻。2/6/202361、放大器采用直接耦合方式；2、采用差分放大电路（作输入级）和恒流源电路（作偏置电路或有源负载）；3、允许采用复杂的电路形式，提高电路性能；4、用有源元件（晶体管或场效应管）取代电阻；5、晶体管采用复合管形式。+–三、集成运放的电路结构特点2/6/20237一、运放输入级采用差分放大电路原因1.集成运算放大器级与级之间只能采用直接耦合。☆集成电路工艺所致（无法生产大容量电容）；☆直接耦合电路能放大直流信号和变化缓慢的信号。§3.3差分放大电路(differentialamplifier)uid=ui1-ui2(称为差模输入电压)uod=uo1-uo2(称为差模输出电压)差分放大电路又称为差动放大电路。典型电路为双端输入、双端输出电路ui1ui2uo1uo22/6/202382.零点漂移零点漂移：没有输入信号时，输出仍有缓慢变化的电压产生。RB2RC1T1RC2T2UCCREuouSRS3.抑制零点漂移的方法（1）在电路中引入直流负反馈；（2）采用温度补偿；（3）采用差分式放大电路。主要原因：温度变化引起，也称温漂。电源电压波动、元件老化等也会产生输出电压的漂移。温漂指标：温度每升高1度时，输出漂移电压按电压放大倍数折算到输入端的等效输入漂移电压值。uo0t集成运放作为一种高增益的直接耦合放大器，输入级的性能对整个运放的性能的影响至关重要。因此，集成运放的输入级一般都采用高性能的差分放大电路，以克服温度带来的零点漂移问题。零点漂移往往是由于温度变化等原因引起的，因而也叫作温度漂移。温度变化会使BJT的ICEO，β和UBE发生变化，从而引起放大器静态工作点的变化。当第一级放大器的静态工作点发生微小而又缓慢的变化时，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。这种漂移电压大到一定程度时，就无法与正常放大的信号加以区别，使得放大器不能正常工作。2/6/20239基本差放电路又称为长尾电路，电路由对称的两个CE电路通过射极公共电阻耦合而成。即：1=2=

UBE1=UBE2=UBE

rbe1=rbe2=

rbe

RC1=RC2=RCRB1=RB2=RB1.基本差放电路电路特点：T1、T2

所在的两边电路参数完全对称。长尾电路+UCC

–UEE++ui1ui2uO

–

+RCRCRB1RB2RET1T2二、基本差放电路及性能指标2/6/2023102.

差放抑制温漂原理静态时:ui1=ui2=0当温度上升时：

温度升高时,引起两集电极电流增加,使得流过RE

上的电流增加,发射极电位上升,从而限制了集电极电流的增加。这一过程类似于射极偏置电路的温度稳定过程。A).RE的抑制温漂作用+UCC

–UEE++ui1ui2uO

–

+RCRCRBRBRET1T22/6/202311

在直流状态下由于电路的对称性，在任何温度下IC变化幅度相等。

UO=UC1–UC2=0

UC变化的幅度也相等。

即：

DUC1=DUC2

说明只要电路对称在任何温度下DUO=0B).电路对称性的影响结论:

完全对称的差放电路理论上不受温度影响∵UC=UCC–ICRC即：

DIC1

=DIC2+UCC

–UEE++ui1ui2uO

–

+RCRCRBRBRET1T22/6/202312若ui1、ui2两个信号大小相等、极性(对地)相反，则称这两个信号互为差模信号；3.差放电路的输入信号+−++ui1ui2RLuouid−+A).差模信号若ui1=−ui2,差模信号

uid

=ui1−ui2理想差放电路只放大差模信号：uo=Auduid+−++RLuouid−+2/6/202313若两个输入信号大小相等,极性(对地)相同，则称这两个信号互为共模信号。共模信号

uic=ui1=ui2,此时差模信号

uid

=ui1−ui2=0。

由于温度变化或电源电压波动，会对两个输出端产生相同的影响，其效果相当于在两个输入端都加入了共模信号。

理想差放电路抑制共模信号，uo=Aucuic，Auc=0。B).共模信号+−++ui1ui2RLuouid−++−+uicRLuo2/6/202314C).任模信号：一般情况下两个信号既不互为差模，也不互为共模，称两个信号互为任模信号。两个互为任模的信号可以分解为共模信号与差模信号分量组合的形式。差模信号分量uid=ui1−

ui2共模信号分量uic=(ui1+ui2)/2两个任模信号分解为:ui1=uic+

uid/2ui2=uic

−

uid/2+−+++uicuid/2-uid/2RLuo+−RLuoui1ui22/6/202315例1.设ui1=10sinwt(mV),ui2=4sinwt(mV)，求uid、uic。解：uid

=ui1−

ui1=6sinwt(mV)+−+++uicuid/2-uid/2RLuo+−++ui1ui2RLuouid−+2/6/2023164.基本差放电路的主要性能指标A).差模放大倍数Aud

：输入差模信号时电路的放大倍数。定义为：+−++ui1ui2RLuouid−+B).共模放大倍数Aud

：输入共模信号时的电路放大倍数。定义为：

电路越对称，抑制零点漂移能力越强，Auc越小。Auduid

—输出电压的差模分量；Aucuic—输出电压的共模分量(误差分量)。

2/6/202317C).共模抑制比KCMR

(Commonmoderejectionratio)：综合考察放大电路对差模信号的放大能力和对共模信号的抑制能力的参数。定义为：电路完全对称

,双端输出时：

KCMR=差分放大的作用就是在放大差模信号的同时要抑制共模信号。不完全对称时：+−++ui1ui2RLuouid−+2/6/202318例2.设差放电路对称Aud=–

50,ui1=10mV,ui2=6mV,

求uid

，

uic

，

uo

。uo=Auduid

+Aucuic

∵电路对称Auc＝0,

KCMR=。uo=Auduid

=–50×4m=–200mV+UCC

–UEE++ui1ui2uO

–

+RCRCRBRBRET1T22/6/202319三.差分放大电路分析电路完全对称：

UBE1=UBE2

1=2

IB1=IB2静态时：ui1=ui2=0且IC1=IC2,UC1=UC2,

UO=UC1–

UC2=0,RL中无电流。1.静态直流工作点估算+UCC

–UEE++ui1ui2uO

–

+RCRCRBRBRET1T22/6/202320+UCC

–UEEuO

–

+RCRCRBRBRET1T2IBRB+UBE+2IERE=UEEIE=(1+b)IB由KVL:实际电路中IBRB的值很小。UEEUEEUCE=(UCC+UEE)–

ICRC–

2IERE2/6/202321例1.已知BJT的UBE=0.7V,b=100。求BJT的静态工作点IB,IC,UCE。解：由ui1=ui2=0≈7mAIC=bIB=100×7m=0.7mAUC=UCC

–ICRC=15–0.7×20k=1V+15V

–15VUC1UC2ICIB+ui1ui220KW10KW1KW1KW20KW10KW+UCE=(UCC+UEE)–

ICRC–

2IERE≈30–0.7×40k=2V2/6/2023222.差模交流输入分析设ui1、ui2为差模输入，即ui1=ui2A).由于电路对称，ie1=ie2,流过

RE上的交流电流为零。两晶体管发射极端视为交流接地端。

ue

=0（e点又称为差模地）RL的中点也可视为为差模地。B).

∵ui1=ui2,uc1、uc2也互为差模，即

uc1=-uc2+UCCRERCT1RBRCT2

–UEEuc1uc2RBui1ui2uo–+++ie1ie2e2/6/202323C).交流通路RCRCuc1uidRBui1ui2uO–+RBuc1+–+UCCRERCT1RBRCT2

–UEEuC1uC2RBui1ui2uO–+++ie1ie2eRCT1RBRCT2uc1uc2RBui1ui2rberbeibRCRCRBRBib+uid-+uo-2/6/202324+uo-+uc1--uc2+rberbeibRCRCRBRBib+uid-差模输入的微变等效电路半边微变等效电路ib+RC+––RBrbeui1uc1D).差模电压放大倍数Aud计算2/6/202325两个输入端：双端输出单端输出双端输入单端输入两个输出端：双入双出单入双出双入单出单入单出四种接法：E).差放输入和输出方式ui1ui2uc1uc2实际电路中存在四种不同接法+UCCRERCT1RBRCT2

–UEEuc1uc2RBui1ui2uo+–2/6/202326四种接法：双端输入双端输出RL双端输入单端输出RL单端输入双端输入RL单端输入单端输入RL2/6/202327+−+++ui/2ui/2-ui/2单端输入可以等效为如图所示输入方式：既有差模输入信号uid，又有共模输入信号uic；输出电压既包括差模信号，又包括共模信号。单入单出、单入双出情况下的静态分析和差模信号的分析对应于双入单出、双入双出时的情况，没有差别。ui2/6/2023283.共模输入分析共模输入：两输入信号大小相等，极性相同。即：ui1=ui2=uicuc1=uc2A).电路对称双端输出时：

uic

uc1uc2+–+RL+UCC

–UEE++ui1ui2uO

–

+RCRCRBRBRET1T22/6/202329B).电路对称共模输入单端输出：ie1=ie2=ie

,iRE

=2ie

uic

uc1uc2RLuo

输出接在T1或T2的集电极与地之间,Auc1=

Auc2。+UCCRERCT1RBRCT2

–UEEuc1uc2RBui1ui2++uo–+

uic

uc1uc2RLuoRC+––+RBrbe2REui1uc1半边微变等效电路2/6/202330以上分析表明：（1）单端输出时，差放电路对共模信号的抑制是通过RE的强烈负反馈实现的；单端输出时RE越大，KCMR

越大。

（2）双端输出时，差放电路对共模信号的抑制主要是通过电路参数的对称性实现的；在电路参数不完全对称时，也通过RE的强烈负反馈作用，进一步抑制共模信号。增大RE是提高电路KCMR的主要电路设计思路。2/6/202331例2.已知BJT的rbe=1KW,b=50。1).求Aud

,Rid,RO。

2).若ui1=8mV,ui2=6mV,求uO解：R'L=RC//(RL/2)=5KWRo=2RC=20KWuo=Aud(ui1–ui2)=–125×(8m–6m)=–

250mV+15V

–15V+ui1ui210KW10KW1KW1KW10KW20KWRLuO

–

+RCRCRBRBRET1T2+rberbeibRCRCRBRBib+uid-+uo-2/6/202332+UCC

–UEE++ui1ui2uO

–

+RCRCRBRBRET1T2+UCC

–UEE++ui1ui2uO

–

+RCRCRBRBT1T2四、改进型差分放大电路Rw差放电路依靠电路的对称性抑制零漂，当电路对称性不好时，将产生零漂，故在两管发射极之间增加一阻值很小的调零电位器Rw，以使当ui1=ui2=0时，uo=0。此外，增加RE的阻值，可以增加抑制零漂的效果，但同时需要提高电源电压，并且在集成电路中，大阻值电阻制作困难，所以改用恒流源代替RE

。2/6/2023331.带调零的差分放大电路Rw为调零电位器基本差放由于电路对称,静态时：UO=UC1－UC2=0实际上电路不可能完全对称UO=UC1－UC2≠0接入Rw并调整滑动端可使UO=0设滑动端位于电位器中点：+UCC

–UEE++ui1ui2uO

–

+RCRCRBRBRET1T2Rw2/6/202334电路对称静态时理想情况下，当ro→∞时，KCMR→∞用恒流源代替RE，以提高KCMR。2.带恒流源的差分放大电路+UCCroRCT1RBRCT2

–UEEuC1uC2RBui1ui2uO

–

+

I2/6/202335带恒流源的差分放大电路实例电流源内阻ro>rce3单端输出差模电压增益为：单端输出共模电压增益为：ro

–UEE

II3电流源电路+12V

–12VUC1ui1ui2RCRCRBRBR1R2T1T2T3R3UCC–UEE+uo-++UC12/6/202336例1.设:β=70,电位器Rw滑动端位于中点,求静态工作点

，差模放大倍数Aud,Rid和Ro

。解：电流源电路+12V

–12VuC1uC2ui1ui210K20K1K1K10K24KIC3200RCRCRBRBR1R2T1T2T3RwR35.1KUCC–UEERL10K++2/6/202337电流源电路+12V

–12VuC1uC2ui1ui210K20K1K1K10K24KIC3200RCRCRBRBR1R2T1T2T3RwR35.1KUCC–UEERL10K++2/6/202338

例2：如图所示电路，求：（1）静态工作点；（2）Au、

Ri、

Ro的表达式。解:(1)求Q点：一级二级三级2/6/202339(2)动态分析一级二级三级2/6/202340JFET差放如图，已知

gm=2mS;rds=20kΩ。求：1）Aud=(us1–us2)/

uo

;2)电路改为T1管输出时的

Aud1、AuC

、KCMR。RSRdRdUDDUSS10kΩ10kΩ10kΩ+20V-20VuS1uS2+uo

–T1T2解：1）Aud

=uo/(us1–us2)=–gm(Rd//rds)=–2m×(10k//20k)=–13.32)单端输出的电压放大倍数是双端输出的一半

Aud1=Aud/2=

–6.67例.五、场效应管差分放大电路2/6/202341共模电压增益：共模抑制比：RSRdRdUDDUSS10kΩ10kΩ10kΩ+20V-20VuS1uS2+uo

–T1T22/6/202342一.实际电流源(恒流源)模型实际电流源模型实际电流源VCR

ro称为电流源内阻,ro越大恒流特性越接近理想。iu0I实际§4.2恒流源电路Iiuro+–2/6/202343二.电流源电路的组成电流源电路设计要求：当RL、US及温度在一定范围变化时，

IL保持不变。IroILRL电流源电路RLUSIL2/6/202344uCEiCIBICo利用晶体管放大区的恒流特性实现稳流。三.实现恒流的基本思想IBUCEIC+–在晶体管放大区IB一定时,IC随UCE变化的幅度很小。晶体管放大区具有恒流特性。

rce越大的晶体管恒流特性越好。2/6/202345原始电流源电路由射极偏置电路构成如图

RE接入可增强稳流效果。如果由于某种原因造成电流I

变化，必然有：RE接入使ro增大，电流源稳流特性得到提高。电路缺点：IL受直流电压源波动影响大；+UCCRLRER2UBILR1+UCCIroILRL2/6/202346三.常用分立元件电流源电路A)基极电压稳定恒流源

基极电压UB=UZ,不受电源电压变化的影响。UCC>UZ→UB=UZ+UCCRLREUZILR1DZ当UCC、

RL及温度在一定范围变化时，IL保持不变。2/6/202347B).恒流场效应管UGS(V)UPIDOIDSSQIJFETRSI+-2/6/202348四.集成运算放大器中的电流源

镜像电流源多路电流源电流源作有源负载微电流源比例电流源2/6/202349集成运放中的电流源电路特点：1、用晶体管或场效应管电路组成；

2、直流电阻和交流电阻不同。优点：既可以提供合适的静态电流，又可以有较大的交流电阻。用途：1、设置集成运放各级放大电路的静态工作点。

2、作放大电路的有源负载。iu+-rOiu+-I2/6/2023501.镜像电流源输出电流IC2

与IR成镜像关系。IC2=kIR,k越接近1镜像误差越小。☆当

＞＞2时，IC2IR基本镜像电流源电路A)基本镜像电流源电路+UCCRLRIRIC1IC22IBT1T22/6/202351电路简单，应用广泛。输出电流小，R必然大；输出电流大，R上功耗大。具有一定的温度补偿作用：+UCCRLRIRIC1IC22IBT1T2电路缺点：当BJT的b值较小时，电流源的镜像误差较大。若=10时，k=0.833。镜像电流源的特点：2/6/202352B).加射极输出器的电流源该电流源的镜像误差较小，若=10时，k=0.98。电流源的电源内阻ro=rce2。增加电阻Re3的作用是提高T3的值。IB3IE3+UCCRLRIRIC1IC2T1T2T32/6/202353

镜象电流源电路适用于较大工作电流（毫安数量级）的场合，若需要减小恒流值（例如微安级），可采用微电流源电路。为了减小IC2的值，可在镜象电流源电路中的T2发射极串入一电阻Re2，便构成微电流源。由电路可得2.

微电流源T1T2IRIC2RLRUCCRe2UBE1=UBE2+IE2Re2由于ΔUEB很小，所以IC2也很小2/6/202354由PN结方程：在晶体管内部同样有：若IR=0.73mA,Re≈3KΩ,IC2=28μA。T1T2IRIC2RLRUCCRe2/6/2023553.比例电流源IC1与IR成比例变化。2/6/2023564.多路电流源在模拟集成电路中，经常用到多路电流源，下图为一种典型的多路电流源。T1、T2、T3的基极是并联在一起的。该电路用一个基准电流IR获得了多个输出电流。IR≈IC1=IC2=IC3=IC4UCCIRIC2IC3IC4IC1T1T2T3T4∵b1=b2=b3=b4UBE1=UBE2=UBE3

=UBE42/6/2023575.多路比例电流源当IR确定后，选择Rei

的数值，就可以获得不同的偏置电流。2/6/2023586.电流源作有源负载共射电路的电压增益为：

图示电路中用电流源代替RC，使R'L＝ro

//RC。因此增益为：结论：用电流源代替RC，使A'u

>Au∵

ro

>>RL;ro//RL

RL>RC//RL;

→A'u↑RLICuiuoUCCRB2/6/202359有源负载放大电路采用PNP管T2、T3构成镜像电流源。RLICuiuoUCCRB实际电路T2T3ICIRRL+C2+UCCRuOT1ui2/6/202360功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。为了获得大的输出功率，必须使：输出信号电压大；输出信号电流大；放大电路的输出电阻与负载匹配。思考：功率放大电路与前面介绍的电压放大电路有本质上的区别吗？无本质的区别，都是能量的控制与转换。不同之处在于，各自追求的指标不同；电压放大电路追求不失真的电压放大倍数；功率放大电路追求尽可能大的不失真输出功率和转换效率。扩音机电路框图电压放大电路功率放大电路直流电源电路MIC几V几十V几mV8Ω♫♪第九章功率放大电路2/6/2023611.功率放大电路主要研究的问题：输出的功率Po足够大，获得最大输出功率Pom。它是在电路参数确定的情况下负载上可能获得的最大交流功率。

Po＝IoVo

Vo和Io是负载上获得的交流电压和交流电流的有效值。

转换效率最大输出功率Pom与电源提供的功率PV之比。2/6/202362在功率放大电路中，三极管尽限应用。2/6/2023632.功率放大电路的分类根据三极管静态工作点Q在交流负载线上的位置不同，可分为甲类、乙类、甲乙类和丙类三种功率放大电路。

1）甲类功率放大电路

静态工作点Q：在交流负载线中点附近。输入信号的整个周期内都有流iC

过功放管，波形失真度小。由于静态电流大，放大电路的功率较低，最高只能达到50％。QCE/V

iC/mA

2）乙类功率放大电路静态工作点Q：在交流负载线截止点附近。输入信号的整个周期内，功放管仅在输入信号正半周期导通，iC波形只有半个波输出。几乎无静态电流，效率大大提高。

3）甲乙类功率放大电路静态工作点Q：介于甲类和乙类之间，一般略高于乙类。有不大的静态电流，输入信号的整个周期内，在大半个周期有iC流过功放管。波形失真和效率介于甲乙类之间。乙类：

=180°甲类：

=360°甲乙类：180°<

<

360°丙类：

<

180°

甲类主要用在电压放大器中，η较低，甲乙类和乙类放大主要用于功率放大电路中(因乙类放大失真大，所以最实用的是甲乙类放大电路)。2/6/2023642/6/202365直流电源提供的直流功率为

PV＝ICQUCCPV＝ICQUCC,

PT＝ICQUCEQPR＝ICQUR＝ICQ(UCC-UCEQ)3.共射放大电路功率分析1）静态时晶体管集电极耗散功率为：

PT＝ICQUCEQ集电极电阻功率损耗为：

PR＝ICQUR＝ICQ(UCC-UCEQ)2）动态时电源提供的功率:PV＝ICQUCC集电极交流电流有效值:R,L两端电压交流有效值:R'L可以获得的最大交流功率RL↑，R'L≈Rc交流负载线和直流负载线重合。这种工作方式称为甲类放大2/6/202366变压器耦合功率放大电路（单管甲类功率放大电路）单管变压器耦合功率放大电路(a)电路(b)图解分析电源提供的功率:PV＝ICQUCC从变压器原边向负载方向看的交流等效电阻为最大输出功率电源提供的功率PV不变，输入信号ui＝0，Po＝0，η＝0；输入信号ui↑，ic

↑，负载获得的功率Po↑，管子的损耗↓，转换效率η↑。我们希望功率放大电路是：①输入信号为零时，电源不提供功率；

②输入信号增大，输出功率增大；③

输入信号增大，管子的平均电流增大；④输入信号增大，电源提供的功率增大；效率增大。自学2/6/202367优点：可以实现阻抗变换。缺点：体积庞大、笨重、消耗有色金属，且效率较低（变压器损耗），低频和高频特性都差。变压器耦合乙类推挽功率放大电路４.乙类互补功率放大电路信号的正半周T1导通、T2截止；负半周T2导通、T1截止。

两只管子交替工作，称为“推挽”。设β为常量，则负载上可获得正弦波。输入信号越大，电源提供的功率也越大。自学2/6/202368无输出变压器（OTL）乙类互补对称功率放大电路

静态时：基极电位为Ucc/2，由于电容C的容量足够大，若初始电压为0，则基极电压通过T1管发射结向电容C充电，直至近似为Ucc/2为止。信号的正半周T1导通、T2截止；负半周T2导通、T1截止。优点：单电源供电缺点：低频特性差自学2/6/202369无输出电容(OCL)乙类互补对称功率放大电路信号的正半周T1导通、T2截止；负半周T2导通、T1截止。

优点：直接耦合，频率特性好。

缺点：双电源供电。2/6/202370信号的正半周T1T4导通、T2T3截止；负半周T2T3导通、T1T4截止。双端输入、双端输出形式，输入信号、负载电阻均无接地点。

优点：直接耦合，频率特性好，单电源供电。缺点：管子多，损耗大，使效率低。桥式推挽（BTL）乙类互补对称功率放大电路自学2/6/202371几种电路的比较变压器耦合乙类推挽：单电源供电，笨重，效率低，低频特性差。OTL电路：单电源供电，低频特性差。OCL电路：双电源供电，效率高，低频特性好。BTL电路：单电源供电，低频特性好；双端输入双端输出。目前集成功率放大电路多为OTL和OCL电路，OTL电路需外接电容。自学2/6/202372OCL功率放大电路的组成及工作原理1）电路组成

优点：无输出电容器，直接耦合，体积小，价钱便宜，低频特性好（音质好）。缺点：双电源供电。2）工作原理（乙类IC≈0）互补：NPN与PNP对称：上边、下边一样(电路及参数相同)T1、T2轮流导通，交替工作，组成推挽式电路。在RL上波形合成。静态时ui=0,IC1=IC2=0，(UE=0)；ui正半周：T1导通，T2截止，RL得到正半周波形；ui负半周：T2导通，T1

截止，RL上得到负半周波形。结果在RL上得到一个完整的正弦波形。2/6/2023732/6/2023742/6/2023752/6/202376三极管的管耗PT电源输入的直流功率，有一部分通过三极管转换为输出功率，剩余的部分则被消耗在三极管上，形成三极管的管耗。电路选择三极管的一个依据。2/6/202377晶体管的选择

最大管压降：

集电极最大电流：

集电极最大功耗：功放管的选择原则：2/6/202378乙类功率放大电路中晶体管工作点在横轴上IB＝0，而晶体管输入特性是非线性的，因为工作点低，输出信号在零点附近出现严重的失真。在零点附近输入信号小于开启电压，两只管子都截止交越失真消除交越失真的方法：设置合适的静态工作点。5.甲乙类互补对称功率放大电路2/6/202379消除交越失真的互补输出级CE/V

iC/mA

Q动态时，设ui加入正弦信号，正半周T2截止，T1基极电位进一步提高，进入良好的导通状态；负半周T1截止，T2基极电位进一步提高，进入良好的导通状态。倍增电路常用于集成电路中，选择合适的R3、

R4，可以得到UBE任意倍数的直流电压，同时也可得到PN结任意倍数的温度系数，用于温度补偿。2/6/2023802/6/202381准互补输出级为保持输出管的良好对称性，输出管应为同类型晶体管。同时，复合管也增大了电流放大系数，以减小前级驱动电流。2/6/202382§4.3集成运算放大器2/6/202383简化电路2/6/202384F007电路原理图对于集成运放电路，应首先找出偏置电路，然后根据信号流通顺序，将其分为输入级、中间级和输出级电路。2/6/202385

若在集成运放电路中能够估算出某一支路的电流，则这个电流往往是偏置电路中的基准电流。找出偏置电路2/6/202386双端输入、单端输出差分放大电路以复合管为放大管、恒流源作负载的共射放大电路用UBE倍增电路消除交越失真的准互补输出级三级放大电路简化电路、分解电路2/6/202387输入级的分析

T3、T4为横向PNP型管，输入端耐压高。共集形式，输入电阻大，允许的共模输入电压幅值大。共基形式频带宽。共集-共基形式Q点的稳定：T（℃）↑→IC1↑IC2↑→IC8↑IC9与IC8为镜像关系→IC9↑因为IC10不变→IB3↓IB4↓→IC3↓IC4↓→IC1↓IC2↓T1和T2从基极输入、射极输出T3和T4从射极输入、集电极输出2/6/202388输入级的分析T7的作用：抑制共模信号

T5、T6分别是T3、T4的有源负载，而T4又是T6的有源负载。放大差模信号特点：输入电阻大、差模放大倍数大、共模放大倍数小、输入端耐压高，并完成电平转换（即对“地”输出）。2/6/202389中间级的分析中间级是主放大器，它所采取的一切措施都是为了增大放大倍数。

F007的中间级是以复合管为放大管、采用有源负载的共射放大电路。由于等效的集电极电阻趋于无穷大，故动态电流几乎全部流入输出级。中间级输出级2/6/202390输出级的分析D1和D2起过流保护作用，未过流时，两只二极管均截止。

iO增大到一定程度，D1导通，为T14基极分流，从而保护了T14。准互补输出级，UBE倍增电路消除交越失真。中间级输出级电流采样电阻特点：输出电阻小最大不失真输出电压高2/6/202391C14573电路图2/6/202392C14573的放大电路部分2/6/202393§4.4集成运放的性能指标及低频等效电路集成运算放大器的技术指标很多，其中一部分与差分放大电路和功率放大电路相同，另一部分则根据运算放大电路本身的特点而设立的。各种主要参数比较适中的是通用型运算放大器，对某些项技术指标有特殊要求的是各种特种运算放大器。运算放大器的静态技术指标；运算放大器的动态技术指标。2/6/2023941.运算放大器的静态技术指标

（1）输入失调电压UIO：（inputoffsetvoltage）输入电压为零时，将输出电压除以电压放大倍数，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。（2）输入失调电流IIO：（inputoffsetcurrent）在输入为零时，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）输入偏置电流IIB：（inputbiascurrent）运放两个输入端偏置电流的平均值，用于衡量差分放大对管输入电流的大小。。2/6/202395（4）输入失调电压温漂dUIO/dT：在规定工作温度范围内，输入失调电压随温度的变化量与温度变化量之比。（5）输入失调电流温漂dIIO/dT：在规定工作温度范围内，输入失调电流随温度的变化量与温度变化量之比。（6）最大差模输入电压UIdmax：