第6章(13)集成运算放大电路

合肥工业大学,模拟电子技术

第 6章

集成运算放大电路

6.1 多级放大电路多个基本放大电路连接构成多级放大电路。 ●提高增益

●配置输入级和输出驱动级

多级放大电路中的每一个基本放大电路叫做一“级”, 而级与级之间的连接方式则叫做“耦合方式”。

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6.1.1 多级放大电路的耦合方式●常见耦合方式：阻容耦合、直接耦合、变压器耦合和光电耦合。

1、阻容耦合各级放大电路之间通 过隔直耦合电容连接。

特点：●各级静态工作点相互独立

●低频特性差，不适合放大 直流及缓慢变化的信号●不便于做成集成电路

图6.1.1 阻容耦合两级放大电路

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2、直接耦合各级放大电路之间通过 导线直接相连接。 前级的输出信号uo1,直接 作为后一级的输入信号ui2。

特点：●各级静态工作点互相影响 ●便于做成集成电路

图6.1.2 直接耦合两级放大电路

●频率特性好，可以放大直流、交流以及缓慢变化的信号。

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3、变压器耦合

各级放大电路之间通过变压器耦合传递信号变压器T1把前级的输出 信号uo1,耦合传送到后级， 作为后一级的输入信号ui2 变压器T2将第二级的输 出信号耦合传递给负载RL

R'L ?

特点：

●各级静态工作点互不影响 计算静态工作点时，变压器线圈相当于短路

图6.1.3 变压器耦合放大电路

●低频特性差，不适合放大直流及缓慢变化的信号 ●可实现电压、电流和阻抗的变换，易获得较大的输出功率。 ●变压器耦合电路体积和重量较大，不便于做成集成电路。

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6.1.2 多级放大电路的动态分析 (1)放大倍数的计算ii

RSus

ui

第一级

Au1 u o1 ui2

Au2第二级

uo2 uin

Aun末级

RL

uo

uo Au ui

uo1 uo 2 uo3 uo ... = Au1· Au2 · · ·Aun ui ui 2 ui3 uin

考虑级与级之间的相互影响，计算各级电压放大 倍数时，应把后级的输入电阻作为前级的负载处理!!!

(2)输入和输出电阻的计算多级放大电路的输入电阻为第一级放大电路的输入电阻。 多级放大电路的输出电阻为最后一级放大电路的输出电阻。

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例6.1.1 如图所示的两级电压放大电路，已知β 1= β 2 =50, T1和T2均为3DG8D。 (1)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数。 (2)求放大电路的输入电阻和输出电阻+Vcc R1 C1 + T1 R2 C2 +

R3

R5 T2

C3 + + + uo C4 -

+

ui-

R4

R6

● 要先求各级的静态工作点，看看是否合适。● 画出微变等效电路

会求？

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(1)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数 . Ib2 Ic2 βI b 1 I b1+Ui.

rbe1 R1 R2 +U _o1.

rbe2

+ R5 RL U o _.

+U _i2

R3 R4

_

R i2

(1 1 )(R2 // R i 2 ) 第一级放大电路为射极输出器 A u1 rbe1 (1 1 )(R2 // R i 2 ) 其中 R i2 R 3 // R 4 // rbe 2第二级放大电路

R 5 // R L A u 2 -

2 rbe2总电压放大倍数

(2)总输入电阻：

R1 // rbe1 (1 β)(R2 //Ri2 ) 总输出电阻：

Ri Ri1

A A A u u1 u2

R o R o2 R 5

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6.1.3 多级放大电路的构成

输入级: 输入电阻要大

减小信号源电流

中间级：有足够大的电压放大倍数 输出级：输出电阻要小 增强带负载能力

还要考虑频带等方面的要求

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6.2 集成运算放大电路简介 6.2.1 集成运放的电路特点1、集成电路： 把整个电路中的元件都制作在一块半导体基片上， 构成特定功能的电子电路。 它体积小，性能却很好。 2、按功能分类：数字集成和模拟集成电路。 3、常用模拟集成电路： 集成运算放大电路，简称集成运放或运放；还有宽频带放大器、 功率放大器、模拟乘法器、模拟锁相环、模数和数模转换器 等 及其他模拟电路。

4、运放的主要特点： 1)集成运放均采用直接耦合方式；

2) 大电阻用有源元件代替，大电容外接；3) 二极管一般用三极管的发射结代替(B、C 极接在一起); 4) 高增益、高输入电阻、低输出电阻。

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6.2.2 集成运放的方框图1. 运放的符号 uPuN Aod uO

uP为同相输入端， uN为反相输入端， uO为输出端(对地) Aod为差模开环放大倍数，当运放工作在线性区时，有 uO= Aod( uP -uN)

2. 运放的外形

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3. 运放的方框图uP输入级 中间级 输出级

uO

uN偏置电路

输入级：采用差分放大电路，大大减少温漂。 中间级： 采用有源负载的共发射极电路，增益大。 输出级： 又称为功放级，多采用互补输出级电路， 带负载能力强。 偏置电路： 镜像电流源或微电流源，给各级电路提供一 个合适的静态电流，从而提供稳定的Q点。

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6.3 差分放大电路6.3.1 直接耦合放大电路的零点漂移问题及解决1. 问题的提出： 直流信号、 直接耦合、 2. 直接耦合带来的两个问题： ① 前后级静态工作点相互影响,需统一考虑 ② 零点漂移问题 零 …… 此处隐藏：1144字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……