电子电路基础：第7章 多级放大电路与集成运算放大器

第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器教学内容和要求教学内容和要求Ø掌握多级放大电路掌握多级放大电路Ø掌握差分放大电路掌握差分放大电路Ø掌握互补输出电路掌握互补输出电路Ø理解集成运算放大器内部电路理解集成运算放大器内部电路Ø理解集成运算放大器的性能指标与模型理解集成运算放大器的性能指标与模型第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器7.1 多级放大电路多级放大电路1、多级放大电路的交流小信号分析、多级放大电路的交流小信号分析①①电压放大倍数电压放大倍数两级放大电路的电压放大倍数两级放大电路的电压放大倍数Auoc1uiRo1Ri2+-+-uo1ui2usRSRi1+-+-uiRo2RL+-+-uoAuoc2ui2第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Auoc1uiRo1Ri2+-+-uo1ui2usRSRi1+-+-uiRo2RL+-+-uoAuoc2ui2第一级的电压放大倍数第一级的电压放大倍数——第二级输入电阻作为第第二级输入电阻作为第一级负载时的电压放大倍数一级负载时的电压放大倍数第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器n级放大电路的电压放大倍数级放大电路的电压放大倍数第一级到第第一级到第n-1级每级的电压放大倍数级每级的电压放大倍数——后级输入后级输入电阻作为该级负载时的电压放大倍数电阻作为该级负载时的电压放大倍数第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器②②输入电阻输入电阻两级放大电路的输入电阻两级放大电路的输入电阻输入电阻可能与第二级输入电阻有关，进而与负载输入电阻可能与第二级输入电阻有关，进而与负载有关有关Auoc1uiRo1Ri2+-+-uo1ui2Ri1+-uiRo2RL+-+-uoAuoc2ui2ii第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器输入电阻可能与第二级直到第输入电阻可能与第二级直到第n级输入电阻有关，进级输入电阻有关，进而与负载有关而与负载有关n级放大电路的输入电阻级放大电路的输入电阻第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器③③输出电阻输出电阻两级放大电路的输出电阻两级放大电路的输出电阻输出电阻可能与第一级输出电阻有关，进而与信号输出电阻可能与第一级输出电阻有关，进而与信号源内阻有关源内阻有关Auoc1uiRo1Ri2+-+-uo1ui2RSRi1+-uiRo2+-+-uoAuoc2ui2io第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器n级放大电路的输出电阻级放大电路的输出电阻输出电阻可能与第输出电阻可能与第n-1级直到第一级输出电阻有关，级直到第一级输出电阻有关，进而与信号源内阻有关进而与信号源内阻有关第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器例例1，图示晶体管两级放大电路中，，图示晶体管两级放大电路中，β1=β2=150，，rbe1=4kW W，，rbe2=2.2kW W。

求求电压放大倍数电压放大倍数Au，输入，输入电阻电阻Ri，输出电阻，输出电阻Ro+-us5k15k12V+-uoC1C25k5k 2.3kCe1100k5kC3uiRS+-第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器5k3.75k+-ui5k+-uo5k100kusRS+-uo5k4kib13.75k+-5k2.2kib25k100k-RS+ui-+us150ib2150ib1第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器uo5k4kib13.75k+-5k2.2kib25k100k-RS+ui-+us150ib2150ib1第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器uo5k4kib13.75k+-5k2.2kib25k100k-RS+ui-+us150ib2150ib1第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器uo5k4kib13.75k+-5k2.2kib25k100k-RS+ui-+us150ib2150ib1第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器2、多级放大电路的频率特性分析、多级放大电路的频率特性分析n级放大电路的电压放大倍数级放大电路的电压放大倍数幅频特性幅频特性第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器fL1ffH1fL2fH2第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器①①下限截止频率下限截止频率设设n级放大电路各级的下限截止频率为级放大电路各级的下限截止频率为fLk第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器②②上限截止频率上限截止频率设设n级放大电路各级的上限截止频率为级放大电路各级的上限截止频率为fHk第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器fL1ffH1fL2fH2fLfH第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路由相同的放大电路组成多级放大电路由相同的放大电路组成第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器例例2，图示为共射放大电路构成的多级放大电路的幅，图示为共射放大电路构成的多级放大电路的幅频特性。

求频特性求 和和fL、、fHf20406080110第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器习题：习题：(p242-243)15、、16、、20第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器7.2 差分放大电路差分放大电路1、集成运算放大器的电路特点和电路组成、集成运算放大器的电路特点和电路组成集成电路集成电路——管路紧密结合的半导体器件管路紧密结合的半导体器件Ø数字集成电路数字集成电路Ø模拟集成电路模拟集成电路——集成运算放大器集成运算放大器第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器集成电路的工艺实现集成电路的工艺实现Ø晶体管、场效应管相对占用面积小，电阻、电感、晶体管、场效应管相对占用面积小，电阻、电感、电容占用面积大电容占用面积大Ø元器件相对误差小，配对性好元器件相对误差小，配对性好第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Ø尽量不用电感、电容，电路采用直接耦合尽量不用电感、电容，电路采用直接耦合——双双电源供电电源供电Ø尽量少用电阻、不用大电阻，引入电流源电路尽量少用电阻、不用大电阻，引入电流源电路——偏置电路和有源负载偏置电路和有源负载①①集成运算放大器的电路特点集成运算放大器的电路特点第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器②②集成运算放大器的电路组成集成运算放大器的电路组成输入级输入级中间级中间级输出级输出级偏置电路偏置电路Ø输入级输入级——差分放大电路，两个输入端差分放大电路，两个输入端——同相同相输入端输入端“+”和反相输入端和反相输入端“-”Ø中间级中间级——共射放大电路或共源放大电路共射放大电路或共源放大电路Ø输出级输出级——互补输出电路互补输出电路Ø偏置电路偏置电路——电流源电路电流源电路第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器2、直接耦合多级放大电路输入级的零点漂移问题、直接耦合多级放大电路输入级的零点漂移问题零点漂移零点漂移——ui为零时为零时uo不为零且随时间缓慢变化不为零且随时间缓慢变化——静态工作点漂移静态工作点漂移直接耦合多级放大电路输入级的零点漂移问题尤为直接耦合多级放大电路输入级的零点漂移问题尤为突出突出——被中间级放大被中间级放大抑制零点漂移的方法抑制零点漂移的方法Ø直流负反馈直流负反馈——集成运算放大器不采用集成运算放大器不采用Ø差分放大电路差分放大电路第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器3、长尾式差分放大电路、长尾式差分放大电路①①电路组成电路组成UCCRCRC-UEE++-+-+RERBRBuo1--uo2ui1ui2第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器②②输入输出输入输出差分放大电路差分放大电路——两个输入端和两个输出端两个输入端和两个输出端——单单级放大电路级放大电路第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器一个信号源输入一个信号源输入Ø双端并联输入双端并联输入Ø双端浮地输入双端浮地输入——两个输入端之间输入两个输入端之间输入Ø单端输入单端输入——一个输入端输入，另一个输入端短路一个输入端输入，另一个输入端短路一个负载输出一个负载输出Ø双端浮地输出双端浮地输出——两个输出端之间输出两个输出端之间输出Ø单端输出单端输出——一个输出端输出，另一个输出端开路一个输出端输出，另一个输出端开路第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器归结为四种输入输出组合形式归结为四种输入输出组合形式Ø共模输入双端输出共模输入双端输出Ø差模输入双端输出差模输入双端输出Ø共模输入单端输出共模输入单端输出Ø差模输入单端输出差模输入单端输出共模输入共模输入——ui1=ui2=uic差模输入差模输入——ui1=-ui2=uid/2第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Ø双端并联输入，双端浮地输出双端并联输入，双端浮地输出——共模输入双端共模输入双端输出输出UCCRCRC-UEE+-+-+RERBRBuo-ui1ui2RLRSus+-ui1=ui2=uic第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Ø双端浮地输入，双端浮地输出双端浮地输入，双端浮地输出——差模输入双端差模输入双端输出输出UCCRCRC-UEE+-+-+RERBRBuo-ui1ui2RLRSus+-第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器ui1=-ui2=uid/2UCCRCRC-UEE+-+-+RERBRBuo-ui1ui2RLRS/2us/2+-us/2RS/2+-第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Ø单端输入，双端浮地输出单端输入，双端浮地输出——共模输入双端输出共模输入双端输出+差模输入双端输出差模输入双端输出UCCRCRC-UEE+-+-+RERBRBuo-ui1ui2RLRSus+-第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器UCCRCRC-UEE+-+-+RERBRBuo-ui1ui2RLRSus/2+-us/2-+us/2+-us/2+-第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器③③差分放大电路的基本性能指标差分放大电路的基本性能指标Ø共模电压放大倍数共模电压放大倍数Ø差模电压放大倍数差模电压放大倍数Ø共模抑制比共模抑制比第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Ø共模输入电阻共模输入电阻Ø差模输入电阻差模输入电阻Ø输出电阻输出电阻第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器④④静态工作点静态工作点Ø共模输入双端输出共模输入双端输出UCCRCRC-UEERERBRBRLRS第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Ø差模输入双端输出差模输入双端输出UCCRCRC-UEERERBRBRLRS/2RS/2第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Ø单端输入双端输出单端输入双端输出UCCRCRC-UEERERBRBRLRS忽略忽略RS影响影响——统一的双端输出等效电路统一的双端输出等效电路第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器UonIBUCCRCRCUEE2RERBRBIBUonUCCUEE++++++------2RE第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器UonIBUCCRCRCUEE2RERBRBIBUonUCCUEE++++++------2RE第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Ø共模输入单端输出共模输入单端输出UCCRCRC-UEERERBRBRLRS第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Ø差模输入单端输出差模输入单端输出UCCRCRC-UEERERBRBRS/2RS/2RL第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Ø单端输入双端输出单端输入双端输出忽略忽略RS影响影响——统一的单端输出等效电路统一的单端输出等效电路UCCRCRC-UEERERBRBRSRL第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器UonIBU'CCRCR'LUEE2RERBRBIBUonUCCUEE++++++------2RE第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器UonIBU'CCRCR'LUEE2RERBRBIBUonUCCUEE++++++------2RE第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器UonIBU'CCRCR'LUEE2RERBRBIBUonUCCUEE++++++------2RE第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器⑤⑤交流小信号分析交流小信号分析Ø共模输入双端输出共模输入双端输出RCRC+-+RERBRBuoc-uicRLusRS-+第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器RCRC+RERBRB- + --+uicusRS-+第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器RCRC+RERBrce-+-RBrcerberbe-+uicusRS-+第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器RCRC+RERBrce-uic+-RBrcerberbe-+第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器RCRCRERBrce-+RBrcerberbeRS第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Ø差模输入双端输出差模输入双端输出RCRCRBRB-++-uid/2uid/2RS/2us/2+-us/2RS/2+-+ - + -第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器RCRC+RBrce-+-RBrcerberbe-+uid/2us/2RS/2-+RS/2us/2-+uid/2+-第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器RCRC+RBrce-+-RBrcerberbe+uidiid-第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器RCRCRBrce-+RBrcerberbeRS/2RS/2第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器零点漂移等效为共模输出零点漂移等效为共模输出关键作用关键作用Ø电路结构、元件参数的对称性电路结构、元件参数的对称性ØUBQ稳定稳定ØRE引入共模信号负反馈，不引入差模信号负反馈引入共模信号负反馈，不引入差模信号负反馈第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Ø共模输入单端输出共模输入单端输出RCRC+RERBRB--+uicusRS-+uocRL第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器RCRCRERBrce+-RBrcerberbe-+uicusRS-+RLuoc第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器RCRCRERBrceuicRBrcerberbe-++-RLuoc第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器RCRCRERBrce-+RBrcerberbeRS第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Ø差模输入单端输出差模输入单端输出RCRCRBRB-++-uid/2uid/2RS/2us/2+-us/2RS/2+-+ -RLuod第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器RCRCRBrce+-RBrcerberbe-+uid/2us/2RS/2-+RS/2us/2-+uid/2+-RLuod第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器RCRCRBrce+-RBrcerberbe-+uid/2us/2RS/2-+RS/2us/2-+uid/2+-RLuod第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器RCRCRBrce+-RBrcerberbe+uidiid-RLuod第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器RCRCRBrce-+RBrcerberbeRS/2RS/2第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器例例1，图示，图示长尾式长尾式差分放大电路中，差分放大电路中，β=100，，rbb'= 250Ω。

求求Auc、、Ric、、Aud、、Rid、、Ro并求并求ui=cos(t)mV时时uo12V10k11.3k10k-12Vuiuo++--+-usRS第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器0.7VIB12V10k10k12V22.6kIB0.7V12V12V++++++------22.6k第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器10k10k11.3k+-5.5k5.5k-+uicusRS-+uoc第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器10k10k+-5.5k5.5k-+uid/2us/2RS/2-+RS/2us/2-+uid/2+-uod第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器习题：习题：(p266-267)1、、5第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器4、电流源电路、电流源电路Ø晶体管镜像电流源电路晶体管镜像电流源电路UCCRIOT0T1IR①①镜像电流源电路镜像电流源电路第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器静态工作点静态工作点——注意到注意到T0集电结零偏，处于放大与集电结零偏，处于放大与饱和的临界状态，电流分配关系仍然成立饱和的临界状态，电流分配关系仍然成立UCCRIOT0T1IR第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器交流小信号分析交流小信号分析集电结零偏的集电结零偏的T0相当于二极管相当于二极管rbeRT0T1第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Rrcerbe第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Ø场效应管镜像电流源电路场效应管镜像电流源电路UDDRIOT0T1IR第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器静态工作点静态工作点——注意到注意到T0栅漏短接，栅漏短接，UDS=UGS，始终，始终处于放大区处于放大区UDDRIOT0T1IR第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器交流小信号分析交流小信号分析栅漏短接的栅漏短接的T0相当于二极管相当于二极管RT0T1第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Rrds第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器例例2，图示晶体管镜像电流源电路中，，图示晶体管镜像电流源电路中，β=50，，UA=80V。

求求uCE从从0.7V变化至变化至5V时输出电流时输出电流iO的变的变化化5V9.3kIOT0T1IR-5V第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器5V9.3kIOT0T1IR-5V第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器uCE从从0.7V变化至变化至5V时输出电流时输出电流iO从从0.96mA变化至变化至1.01mA9.3kiorcerbeib+-uce第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器RT0T1RE0RE1UCCIRIO②②晶体管比例电流源电路晶体管比例电流源电路第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器RT0T1RE0RE1UCCIRIO静态工作点静态工作点第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器RT0T1RE0RE1UCCIRIO第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器交流小信号分析交流小信号分析RT0T1RE0RE1第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Riorcerbeib+-ucRE0RE1第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器iorceiB+-ucRE1第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器③③多路电流源电路多路电流源电路Ø基于晶体管比例电流源的多路电流源电路基于晶体管比例电流源的多路电流源电路UCCRIO1T0T1IRIO2T2IOnTnRE0RE1RE2REn第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器UCCRIO1T0T1IRIO2T2IOnTnRE0RE1RE2REn第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Ø基于场效应管电流源的多路电流源电路基于场效应管电流源的多路电流源电路UDDRIO1T0T1IRIO2T2IOnTn第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器5、电流源差分放大电路、电流源差分放大电路Ø单端输出单端输出R-UEEUCCRcRc+ -uocRL-+-+ui1ui2第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器①①静态工作点静态工作点IRUCCRcRcRL第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器IRUonIBUCCRcR'LIBUonU'CC第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Ø共模输入共模输入RcRc++_rce∆uOc_∆uIcRL∆iIc②②交流小信号分析交流小信号分析第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器+_Rcrbe+_rceRLRcrbe+_Rs第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Ø差模输入差模输入+_ΔuIdRcRc+∆uOd_RL第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器+_Rcrbe+_RLRcrbe+_Rs第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器单端输入单端输入——共模分量输入共模分量输入+差模分量输入差模分量输入RcRcrce+_+_+∆uOc_RL第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器RcRc+_+∆uOd_RL+_第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器例例3，电流源差分放大电路中，，电流源差分放大电路中，b b=100，， rbb'=0，， rce=100kW W。

求求Aud和和KCMR47k15V20k20k-15VΔuO+_+ΔuI1_+ΔuI2_第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器6、有源负载电流源差分放大电路、有源负载电流源差分放大电路RUCC-UEEΔuI2ΔuI1ΔuO+++___第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器有源负载在其中的作用有源负载在其中的作用Ø双端输出效应双端输出效应——单端输出的电压放大倍数等同单端输出的电压放大倍数等同于双端输出的电压放大倍数于双端输出的电压放大倍数第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器共模输入时的输出电流共模输入时的输出电流IC+ΔiCIC+ΔiC0IC+ΔiCRUCC-UEEΔuI2ΔuI1ΔuO+++___第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器差模输入时的输出电流差模输入时的输出电流IC+ΔiCIC-ΔiC-2ΔiCIC-ΔiCRUCC-UEEΔuI2ΔuI1ΔuO+++___第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器习题：习题：(p267)6、、(模拟电子技术模拟电子技术p215)4.5第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器7.3 互补输出电路互补输出电路1、为什么是互补输出电路、为什么是互补输出电路Ø输出级输出级Ø追求目标追求目标——不是放大倍数，而是最大功率输出不是放大倍数，而是最大功率输出——功率放大电路功率放大电路第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器①①互补输出电路的性能指标互补输出电路的性能指标Ø最大输出功率最大输出功率Pom ——不失真条件下负载能获得的不失真条件下负载能获得的最大功率最大功率Ø效率效率η——最大输出功率条件下直流电源能量利用最大输出功率条件下直流电源能量利用率率第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器②②互补输出电路中的晶体管互补输出电路中的晶体管通常工作在尽限状态通常工作在尽限状态——选择晶体管极限参数以保选择晶体管极限参数以保证安全证安全③③互补输出电路的分析方法互补输出电路的分析方法不能采用小信号等效电路分析不能采用小信号等效电路分析——结合图解对最大结合图解对最大输出功率和转换效率进行估算输出功率和转换效率进行估算第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器2、互补输出电路的电路结构、互补输出电路的电路结构①①直接耦合共集放大电路直接耦合共集放大电路RbUCCRL+_+_第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器忽略饱和压降，静态工作点的设定使动态范围最大，忽略饱和压降，静态工作点的设定使动态范围最大，满激励时共集放大电路的输出波形满激励时共集放大电路的输出波形uCEiCUCCUCC/RLUCC/2UCC/2RL第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器②②互补输出电路互补输出电路UCCRL+_+_-UCCT2T1忽略导通电压忽略导通电压——输入信号正半周，输入信号正半周，T1导通、导通、T2截截止；输入信号负半周，止；输入信号负半周，T1截止、截止、T2导通导通第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器uCE1iC1UCCUCC/RLiC2UCC/RLuCE2忽略饱和压降，静态工作点的设定使动态范围最大，忽略饱和压降，静态工作点的设定使动态范围最大，满激励时互补输出电路的输出波形满激励时互补输出电路的输出波形第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器考虑考虑Uon=0.7VΔuI > 0.7V，，T1导通、导通、T2截止，截止，ΔuO=ΔuI –0.7ΔuI < –0.7V，，T1截止、截止、T2导通，导通，ΔuO=ΔuI+0.7当当|ΔuI |< 0.7V ，，T1和和T2均截止，产生交越失真均截止，产生交越失真tΔuItΔuO第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器③③消除交越失真的互补输出电路消除交越失真的互补输出电路UCCRL+_ΔuO+_ΔuI-UCCT2T1D1D2R1R2Ø二极管电路二极管电路第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器ØUBE倍增电路倍增电路UCCRL+_ΔuO+_ΔuI-UCCT2T1R1R2R3R4T3第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Uon=UBE——ΔuI>-UBE，，T1基极电压基极电压>UBE，，T1导通，导通， T2基极电压基极电压>-UBE，，T2截止；截止；ΔuI<-UBE ，，T2基极电压基极电压<-UBE，，T2导通，导通，T1基极电压基极电压5mA。

求求UCC 和和I UCCRL+_+_-UCCT2T1D1D2I第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器习题：习题：(模拟电子技术模拟电子技术p506-597)9.2、、9.9第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器7.4 集成运算放大器内部电路集成运算放大器内部电路1、晶体管集成运算放大器内部电路、晶体管集成运算放大器内部电路①①F007电路电路Ø输入级输入级——T1T2T3T4共集共集-共基差分放大电路，共基差分放大电路，T5T6T7有源负载有源负载Ø中间级中间级——T16T17复合管共射放大电路，复合管共射放大电路，T12T13有有源负载源负载Ø输出级输出级——T14T15T18T19准互补输出级准互补输出级UBE倍增电倍增电路路第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Ø偏置电路偏置电路——T8T9T10T11电流源电路电流源电路Ø过流保护电路过流保护电路——R9R10D1D2第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器②②F324电路电路(1/4)Ø输入级输入级——T1T2T3T4共集共集-共射差分放大电路，共射差分放大电路， T5T14T15T16共集输出有源负载共集输出有源负载Ø中间级中间级——T6T7共集共集-共射放大电路，共射放大电路，T11T12有源有源负载负载Ø输出级输出级——T8T9T10准互补输出电路准互补输出电路(交越失真交越失真)Ø偏置电路偏置电路——IRT11T12T13T18T19T20电流源电路，电流源电路，T17相当于二极管相当于二极管Ø过流保护电路过流保护电路——R2T21第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器2、场效应管集成运算放大器内部电路、场效应管集成运算放大器内部电路C14573电路电路(1/4)Ø输入级输入级——T3T4共源差分放大电路，共源差分放大电路，T5T6有源负有源负载载Ø中间级中间级/输出级输出级——T8共源放大电路共源放大电路(大电阻负载大电阻负载)，，T1T7有源负载有源负载Ø偏置电路偏置电路——外接外接R、、T1T2T7电流源电路电流源电路第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器7.5 集成运算放大器的性能指标与模型集成运算放大器的性能指标与模型1、分类、分类①①按按工作原理工作原理Ø电压放大型电压放大型Ø互阻放大型互阻放大型Ø跨导放大型跨导放大型 Ø电流放大型电流放大型第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器②②按按性能指标性能指标Ø通用型通用型Ø特殊型特殊型＊＊高精度型高精度型＊＊高阻型高阻型＊＊高速型高速型＊＊低功耗型低功耗型第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器2、主要性能指标、主要性能指标Ø差模电压增益差模电压增益Aud ——典型值典型值100dBØ共模抑制比共模抑制比KCMRØ差模输入电阻差模输入电阻Rid ——典型数量级典型数量级MΩ Ø输出电阻输出电阻RoØ输入失调电压输入失调电压UIO及其温漂及其温漂dUIO/dTØ输入失调电流输入失调电流IIO及其温漂及其温漂dIIO/dTØ输入偏置电流输入偏置电流IIB第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器Ø最大共模输入电压最大共模输入电压UIcmaxØ最大差模输入电压最大差模输入电压UIdmaxØ带宽带宽fHØ单位增益带宽单位增益带宽fcØ转换速率转换速率SR第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器3、等效电路、等效电路①①一般模型一般模型RidRouOAudo(u+-u-)+_++__u-u++_+_UIOIIBIIB第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器RidRouOAudo(u+-u-)+_++__u-u+②②简化模型简化模型不反映输入失调电压、输入失调电流和输入偏置电不反映输入失调电压、输入失调电流和输入偏置电流，共模抑制比取极限值流，共模抑制比取极限值——KCMR→∞第第7章章 多级放大电路与集成运算放大器多级放大电路与集成运算放大器差模输入电阻和输出电阻取极限值差模输入电阻和输出电阻取极限值——Rid→∞，，Ro→0③③理想模型理想模型uOAudo(u+-u-)+_++__u-u+。