模拟电子技术项目三集成运算放大器基础课件

模拟电子技术

项目三集成运算放大器基础

（任务一差动放大电路的工作原理）

1项目三集成运算放大器基础

集成运算放大器的组成及符号差动放大电路的工作原理典型差动放大电路分析差动放大电路的工作原理集成运算放大器的组成及符号任务一

典型差动放大电路分析

引子：为什么引入差动放大器？2.直流放大器面临的问题电容耦合放大器无法放大直流信号，耦合电容很难传送缓变信号。直流放大器常常采用直接耦合方式。直接耦合放大器的两个问题：（1）级与级之间的直流工作状态互相影响（2）零点漂移任务一差动放大电路的工作原理

零点漂移现象直接耦合的多级放大电路，当输入信号为零时，由于温度的变化、电源电压的波动以及元器件老化等原因，使放大电路的工作点发生变化，这个不为零的、无规则的、持续缓慢变化量会被直接耦合的放大电路逐级加以放大并传送到输出端，使输出电压偏离原来的起始点而上下漂动，这种现象称为零点漂移，简称零漂或温漂。

uOt0零漂有时会把有用信号淹没任务一差动放大电路的工作原理

引子：为什么引入差动放大器？现象：输入电压为零，输出端电压表指针偏离零点或起始值，出现忽大忽小的不规则摆动。零点漂移引起零漂的外界因素：时间漂移：由于晶体管和其他元件的参数本身老化作用引起的，与电路设计无关。温度漂移：由于晶体管的参数随着环境温度的变化而变化所造成的。电源电压变化引起的漂移：当电源电压变化时，电路的直流电平配制受到某种破坏而导致输出零点的变动。任务一差动放大电路的工作原理

引子：为什么引入差动放大器？为什么是矛盾？为了获得高的直流增益，可以增加级数，但同时输出漂移电压也加大。为了减小零漂可以引入负反馈，但同时放大器对直流信号的放大能力也减弱了。寻求新方法解决矛盾！

抵消采用特殊形式的电路使漂移电压互相抵消。引入特殊的负反馈对零点漂移有很强的负反馈，对有用直流信号无负反馈。高质量的直流放大器应该具有高的电压增益和小的零点漂移。矛盾！任务一差动放大电路的工作原理

1.电路形式（长尾电路）差分放大器的基本形式由两个性能完全相同的共发射极电路拼接而成。如何消除零漂？输入信号为零，电路对称某种因素产生零漂，如温度升高，电路对称，晶体管参数相同，靠电路对称消除零漂！任务一差动放大电路的工作原理

（1）差模信号

差动放大电路这种双端输入式称为差模输入方式，所加信号称为差模信号，差模信号是放大电路中需要传输和放大的有用信号，用uid表示，数值上等于两管输入信号的差值：uid=ui1－ui2

两个输入端信号之间的差值实际上就是加在多级放大电路输入级的信号电压，信号电压的差值只要不为零时才能进行放大和传输。显然，差动放大电路放大的是两个输入端信号的差值，所以又称为差分放大电路。任务一差动放大电路的工作原理

（2）

共模信号

温度变化、电源电压波动等引起的零漂电压，折合到放大电路输入端，相当于在放大电路输入端加了“共模信号”，外界电磁干扰对放大电路的影响也相当于在输入端加上了“共模信号”。可见，所谓的共模信号对放大电路是一种干扰信号。因此，放大电路对共模信号不仅不应放大，反而应当具有较强的抑制能力。任务一差动放大电路的工作原理

(3)任意输入信号当两个输入信号满足ui1≠ui2时，称为任意输入信号。

任意输入信号可分解为一对差模信号与一对共模信号的组合，即：ui1=ud+ucui2=-ud+uc其中：uc为共模信号，ud与-ud为一对差模信号，有：

差动放大电路只对其中的差模信号进行放大。结论

（1）无论差动放大电路的输入信号为何种类型，电路只对其中的差模信号进行放大。（2）与单管放大电路相比，差动放大电路的特点是有效的放大差模信号、有效的抑制共模信号，即有效的抑制零漂。任务一差动放大电路的工作原理

2.几种电路形式差分式放大电