《模拟电子电路集成运算放大器电路(4)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟电子电路集成运算放大器电路(4)（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、434差动放大器的传输特性,由图可知,图416简化的差动放大器,图417差动放大器的传输特性曲线 (a)电流传输特性曲线；(b)电压传输特性曲线,图417差动放大器的传输特性曲线 (a)电流传输特性曲线；(b)电压传输特性曲线,一、两管集电极电流之和恒等于I,二、传输特性具有非线性特性,uid=0时，差动电路处于静态，这时,iC1=iC2 =ICQ=I/2,1.在静态工作点附近，当|uid|UT，即室温下， uid在26mV以内时，传输特性近似为一段直线;,2.当| uid |4 UT,即uid超过100mV时，传输特性明显弯曲，而后趋于水平。,三、差动放大器的增益与I成正比,因为iC= ii
2、2=ii2=2i,故,双端输出时跨导,此方法繁琐!,三、差动放大器的增益与I成正比,常用 双曲 函数,-实现了两个模拟信号电压相乘,推 广,4-4 集成运算放大器的输出级电路,图421 互补对称型射极输出器,图421中, V1,V2是两个特性相同的异型输出管，其中V1为NPN管， V2为PNP管，它们分别与负载RL构成射极输出器。,+UCC,R1,特点：,第4章,（2）动态分析：,ui 0V,V1截止，V2导通,ui 0V,V1导通，V2截止,iL= ic1 ;,iL=ic2,V1、V2两个晶体管都只在半个周期内工作的方式，称为乙类放大。,（1）静态分析：,ui = 0V V1、V2均不工作
3、uo = 0V,HOME,乙类放大的输入输出波形关系:,死区电压,交越失真：输入信号 ui在过零前后，输出信号出现的失真便为交越失真。,HOME,(1) 静态电流 ICQ、IBQ等于零； (2) 每管导通时间等于半个周期 ； (3) 存在交越失真。,乙类放大的特点：,HOME,图422 交越失真产生的原因及波形,电路的改进,1. 克服交越失真,交越失真产生的原因： 在于晶体管特性存在非线性，ui uT时晶体管截止。,克服交越失真的措施：,静态时 V1、V2两管发射结电位 分别为二极管V1、 V2的 正向导通压降，致使两管 均处于微弱导通状态。,电路中增加 R1、V1、 V2、R2支路。,0V,
4、+0.7V,-0.7V,动态时 设 ui 加入正弦信号。 正半周，VB上升， V2 截止，V1 基极电位进一步提高，进入良好的导通状态； 负半周，VB下降，V1截止，V2 基极电位进一步降低，进入良好的导通状态。从而克服死区电压的影响，去掉交越失真。,B,图423克服交越失真的互补电路 (a)二极管偏置方式；(b)模拟电压源偏置方式,0.7 0 -0.7,0.6 -0.1 -0.8,0.8 0.1 -0.6,可见，UAB是某一倍数的UBE4,所以该电路也称为UBE的倍增电路。调整R1,R2的比值，可以得到所需的偏压值。由于R1从集电极反接到基极，具有负反馈作用，因而使A、B间的动态电阻很小，近
5、似为一个恒压源,45 集成运放电路举例 1. 集成运放的基本结构,差动输入级,中间放大级,输出级,偏置电路,输入级：由可以抑制零点漂移的差动放大器组成 中间级：采用共射电路可获较大的 输出级：射极跟随器，增加带负载能力 偏置电路：供给各级电路合理的偏置电流,(差动放大器),(共射电路),(射极跟随器),2.集成电路内部结构的特点：,1）. 电路元件制作在一个芯片上，元件参数偏差方向一致，温度均一性好。,2）. 电阻元件由硅半导体构成，范围在几十到20千欧，精度低。高阻值电阻用三极管有源元件代替或外接。,3）. 几十 pF 以下的小电容用PN结的结电容构成、大电容要外接。,4）. 二极管一般用三
6、极管的发射结构成。,3 举例(a),-UEE,+UCC,u+,uo,u,反相 输入端,同相 输入端,输入级,中间级,输出级,与uo反相,与uo同相,IC =IC1+ IC2 = 1 IB + 2(1+ 1 ) IB = 1 + 2(1+ 1 ) IB,为减小IB， 提高输入电阻，T1、T2采用复合三极管, = IC / IB = 1 + 2(1+ 1 ) 1 2,4. 集成运算放大器F007 1). 双极型集成运放F007是一种通用型运算放大器。是目前使用最为普遍的集成运放之一。 2). F007由三级放大电路和电流源等组成.,集成运算放大器F007 对于集成运放电路，应首先找出偏置电路，然后
7、根据信号流通顺序，将其分为输入级、中间级和输出级电路。,双端输入、单端输出共集-共基放大电路,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,T5、T6和T7组成系数为1 的比例电流源,分别作组合差放管的有源负载。,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。,输入级: T1T7,其中T7为T5、T6提供偏置,输出级分析,D1和D2起过流保护作用，未过流时，两只二极管均截止。,iO1增大到一定程度，D1导通，为T14基极分流，从而保护T14。,iO2,iO2增大到一定程度，D2
8、导通，为T18、 T19复合管基极分流，从而保护T18 、 T19复合管。,8,R6,图424 F007电路原理图,小结: 参照图424，整个电路由四部分组成 1.偏置电路：由V8V13, R4 , R5组成 2.输入级：V1V7,其中V7为V5、V6提供偏置 3.中间级：V16、V17 4.输出级： V14 、 V18、 V19 组成互补射随器.V15、R6 、R7组成恒压 偏置电路,为互补输出管提供正向偏压,克服交越失真. 5. V13作为中间放大级的有源负载，又供给输出级偏置电流。 6. V11、V5和V12产生整个电路的基准电流。V10和V11组成小电流电流源， 作镜像电流源V8,V9
9、的参考电流，并为V3,V4提供基极偏流。 V8的输出电流 为输入级提供偏置。V12,V13组成镜像电流源，作中间放大级的有源负 载。,5、识图步骤归纳：,前面我们学习了二极管、三极管、场效应管等器件，以及由它们构成的电压电流放大器、功率放大器、差分放大器等单元电路。今天我们通过对F007改进电路的了解来复习、巩固、深化所学知识，并把认识从孤立的单元上升到实际电路的目的。,读图的方法：,读图就是看懂电子电路的原理，弄清它的组成及功能，进而进行必要的定量估算。,由于电子电路是对信号进行处理的电路。因而读图时应以信号流向为主线，以基本单元电路为依据，沿主要通路，将整个电路划分成具有独立功能的若干部分
10、进行分析。,具体步骤,识图的具体步骤：,1、了解用途、找出通路：,为有助于弄清电路的工作原理，避免走弯路，读图前，应先了解电路用于何处，起什么作用。在此基础上，找出信号的传输通路，由于信号的流通枢纽是有源器件，因此应以它为中心连线查找。,2、对照单元、化整为零：,通路找出后，电路的主要部分就显露出来了，为此对照所学的基本单元电路，将原理图分成若干个具有单一功能的部分，画出单元框图，并定性分析每个部分的工作原理及功能。,3、统观整体， 估算性能：,沿信号流向，用带箭头的线段把单元框图连接成整体框图，由此可看出各单元怎样配合起来实现电路功能的。最后对各单元电路的性能进行定量的估算。以得到整个电路的
11、性能指标。进而加深对电路的认识，找到影响性能的主要环节，为调试、维修，甚至改进设计打下基础。,1、了解用途、找出通路：,为有助于弄清电路的工作原理，避免走弯路，读图前，应先了解电路用于何处，起什么作用。在此基础上，找出信号的传输通路，由于信号的流通枢纽是有源器件，因此应以它为中心连线查找。,简化电路,简化电路图：,返回,2、对照单元、化整为零：,通路找出后，电路的主要部分就显露出来了，为此对照所学的基本单元电路，将原理图分成若干个具有单一功能的部分，画出单元框图，并定性分析每个部分的工作原理及功能。,其他单元电路,返回,功率放大电路,3、统观整体， 估算性能：,沿信号流向，用带箭头的线段把单元框图连接成整体框图，由此可看出各单元怎样配合起来实现电路功能的。 最后对各单元电路的性能进行定量的估算。以得到整个电路的性能指标。进而加深对电路的认识，找到影响性能的主要环节，为调试、维修，甚至改进设计打下基础。,返回,功率放大电路,
