第5章直接耦合放大器和集成运算放大器

标序序号内容学时1直接耦合放大器225.2集成运算放大器63实验七差分放大器24实验八运算放大器的运算电路2本章小结与习题125.1直接耦合放大器特点：低频响应好。能够放大频率等于零的直流信号或变化缓慢的交流信号一、前后级的电位配合问题因为V=V，而V很小，使V的工作点接近于饱和区，限制了输出的动态范围。所以，CBEBE21二、零点漂移问题动画零点漂移产生零漂的原因：电源电压波动、管子参数随环境温度零漂的危害：在直接耦合多级放大器中，第一级因某种原因产生的零漂会被逐级放大，使末级输出端产生较大的漂移电压，无法区分信号电压和漂移电压，严重时漂移电压甚至把信号电压淹没所以抑制零漂是直耦放大器的突出问题。V1管的工作范围。适当调节Re2值，可使前后级静态直流电位设置合理。为减小Re2对放大倍数的影 动画差分放大器的组成 一、电路特点特点：由两个完全对称的单管放大器组成，电路结构对称、元件参数对应相等；信号为双端输vI二、抑制零漂原理端相互抵消，从而有效地抑制了零点漂移。三、放大倍数动画差模与共模信号差模信号：大小相等而极性相反的两个信号。差模输入方式：两管输入信号为差模信号。在图5.1.4中，当v0时，v=v=v，放大器为差模输入。v=v，放大器双端II1I22IO1O2是差模放大倍数为v2vvA=O=O1=O1=AVDv2vvV1II1I1即A=A=A可见，双端输入、双端输出差放电路的差模放大倍数等于单管放大器的放大倍数。共模信号：大小相等、极性相同的两信号。共模输入方式：两管输入信号为共模信号。其双端输出电压vOO1O2。即共模放大倍数v0A=O=VCvvII可见，共模输入、双端输出差放电路的共模放大倍数等于零。即对共模信号实行了抑制。CMRCMRKAVD(5.1.3)CMRAMR放大倍数A=?(2)若已知差分放大器共模放大倍数A=0.02，求共模抑制比K=?VDVCCMRAVDVV2(2)K=AVD=20=1000CMRA0.02PeERvRv=0。PIPORe——公共射极电阻。作用是引入共模负反馈。对共模信号有负反馈作用，对差模信号相当于5.2集成运算放大器集成电路：把晶体管、电阻、电容以及连接导线等集中制造在一小块半导体基片上而形成具有集成电路的类型：以集成度即管子和元件数量可分为一百以下的小规模集成电路；一百至一千个之间的中规模集成电路；一千至十万个之间的大规模集成双极型器件组成的双极型集成电路；单极型器件组成的单极此外，还有线性集成电路和数字集成电路等。集成运算放大器(简称集成运放)：直接耦合的高放大倍国产集成运放的封装外形主要采用圆壳式和双列直插型号3．集成运放的管脚顺序及功能下，标志于左，序号自下而上逆时针方向排列。管脚功能如下：不同类型运放的管脚排列和管脚功能是不同的，应用时可查阅产4．集成运放的图形符号2.4所示，图(a)是国家新标准(GB4728•13通常只画出输入和输出端，输入端标“+”号表示同相一、两种放大倍数开环放大倍数A开环放大倍数A：无反馈时集成运放的放大倍数。vvA=o=oBAI闭环放大倍数A：有反馈时集成运放的放大倍数称为闭环放大倍数。其数值根据具体电路闭环放大倍数A：有反馈时集成运放的放大倍数称为闭环放大倍数。其数值根据具体电路的二、主要参数输入电压为零时，为了使放大器输出电压为零，在输入端外加的补偿电压。一般为毫伏级。它输入电压为零时，为了使放大器输出电压为零，在输入端外加的补偿电流。其值为两个输入端静态基极电流之差。IBIBIBIB．开环电压放大倍数A电路开环情况下，输出电压与输入差模电压之比。A指电路开环情况下，差模输入电压与输入电流之比。ri越大，运放性能越好。一般在几百千欧电路开环情况下，差模放大倍数AVD与共模放大倍数AVC之比。KCMR越大，运放性能越好。一放大器在空载情况下，最大不失真电压的峰-峰值。DD、输出端开路时所消耗的功率。以上参数可根据集成运放的型号，从产品说明书等相关资料中查阅。三、集成运放产品分类简介通用型集成运放的特点是：最大差模输入电压和最大共模输入电压大；输出有短路保护功能；型特殊型集成运放的特点是突出某项性能指标。如：。动画集成运放的理想特性集成运放的理想特性为：1．输入信号为零时，输出端应恒定为零；2．输入阻抗ri；在实际应用和分析集成运放电路时，可将实际运放视为理想运放，以简化分析。一、数学运算方面的应用举例vIAA所以i=i1f故反相输入比例运放的闭环放大倍数为vRiRA=O=ff=fVFvRiRI111输出电压为Rv=fvORi1结论，反相输入比例运算电路的闭环放大倍数A只取决于R与R之比，与开环放大倍数A无VFf1VO关；输出电压与输入电压成反相比例关系。vBAAI所以，输入电压为vIBvIBARv=1.vAR+ROf故同相输入比例运放的闭环放大倍数为vvR+RRA=O=O=1f=1+fVDvvRRIA11输出电压RORI1从以上分析能够得出结论：同相输入比例运算电路的放大倍数与A无关，只取决于R与R的比值；输出电压与输入电VOf1123fvvvvi=I1A，i=A1RFR1fvvvv因为i=0，则i=i，于是有I1A=AO整理得I1FRR1fvR+vRv=I1fO1AR+R1f而因v=v，故ABRv=3vBR+RI223I1Rf+RvI21f23123fv=Rf(v-v)ORI2I11结论，输出电压正比于两个输入电压之差。vOI2I13．加法比例运算电路图5.2.9所示的电路中，R=R//R//R//R。4123fiiiAIf123-O=I1-O=I1+I2+I3RRRRf123整理可得33123ORI1I2I3结论，电路的输出电压正比于各输入电压之和。故电路称为“加法器”。vovv-vI2I1vI1I2I3fOI2I1R1123ff1(2)同理，用图5.2.9加法比例电路接线，使R=10R，且R=R=R，R=R//R//R//R，f11234123