第5章 集成运算放大电路详解.ppt

4.5.2　理想运放工作在线性区时的特点 　　输出电压与其两个输入端的电压之间存在线性放大关系，即 + Aod 理想运放工作在线性区特点： 1. 理想运放的差模输入电压等于零 即 ——“虚短” 图 4.5.1　集成运放的电压和电流 2. 理想运放的输入电流等于零 由于 rid = ∞，两个输入端均没有电流，即 ——“虚断” 4.5.3　理想运放工作在非线性区时的特点 传输特性 +UOPP uO u+-u- O -UOPP 理想特性 图 4.5.2　集成运放的传输特性 理想运放工作在非线性区特点： 当 u+ u- 时，uO = + UOPP 当 u+ u- 时, uO = - UOPP 　　1. uO 的值只有两种可能 　　在非线性区内，(u+ - u-)可能很大，即 u+ ≠u-。 “虚地”不存在 2. 理想运放的输入电流等于零 　　实际运放 Aod ≠∞ ，当 u+ 与 u- 差值比较小时，仍有 Aod (u+ - u- )UOPP，运放工作在线性区。 　　例如：F007 的 Uopp = ± 14 V，Aod ? 2 × 105 ，线性区内输入电压范围 uO u+-u- O 实际特性 非线性区 非线性区 线性区 但线性区范围很小。 图 4.5.2　集成运放的传输特性 第五节　各类集成运放的性能特点 通用型运放，各种参数指标都不算太高，但比较均衡，适用于量大面广，没有特殊要求的场合。特殊类型的集成运放，在某一个或几个参数上有很高的性能，而其他参数一般。用户可以从特殊类型集成运放的系列中进行选择，以满足某些方面的特殊要求。 20世纪60年代晚期，仙童半导体推出了第一个被广泛使用的集成电路运算放大器，型号为μA709。通用型集成运放经历了四代。 典型产品μA741（单运放）、LM358（双运放）、LM324（四运放）及以场效应管为输入级的LF356。 + - uo + - + - + - uid uid uid 1 2 1 2 +VCC R R Rc Rc VT1 VT2 -VEE Re 2. 长尾式差分放大电路 引入共模负反馈 降低单管零点漂移 提高了共模抑制比 补偿Re 上的直流压降，提供静态基极电流 (1) 电路组成 + - uo + - + - + - uid uid uid 1 2 1 2 +VCC R R Rc Rc VT1 VT2 -VEE Re (2) 静态分析 IBQR + UBEQ + 2 IEQRe = VEE VEE - UBEQ R + 2(1+ β) Re VCC - ICQ Rc βIBQ - IBQ R IB IB IC IC UC UC + - UBE UBE + - 2IE UB 当 uId = 0 时，由于电路结构对称，故： IBQ1 = IBQ2 = IBQ，ICQ1 = ICQ2 = ICQ ，UBEQ1 = UBEQ2 = UBEQ，UCQ1 =UCQ2 = UCQ，? 1= ? 2= ? （3） 动态分析 Ad = ?uo ?uI = Au1 Ad = - R+ rbe （Rc // ） 1 2 RL β Rid = 2 （R + rbe ） Ro = 2 Rc + - ?uo ?uI1 R Rc Rc VT1 VT2 ?uI2 R RL 1 2 RL 1 2 + - ?ui ?uc2 ?uc1 + ?uI1 R Rc VT1 RL 1 2 ?uc1 - ?uo =2?uc1 ?ui =?uI1 - ?uI2 =2?uI1 [例5.3.3]在长尾式差分放大电路中常接入调零电阻Rw确保静态时输出为零，如右图所示。 静态分析： IBQ= VEE - UBEQ R + (1+ β)（ 2Re +0.5 Rw ) UCQ = VCC - ICQ Rc ICQ ≈ βIBQ UBQ = - IBQ R IBQR + UBEQ + IEQ （ 2 Re +0.5 Rw ) = VEE + - uo uI2 +VCC R R Rc Rc VT1 VT2 -VEE Re 接Rw的长尾式差分放大电路 Rw RL uI1 动态分析： + ?uI1 R Rc VT1 RL 1 2 ?uc1 - 0.5Rw Ad = ?uo ?uI = Au1 Ad = - R+ rbe + （Rc // ） 1 2 RL β Ro = 2 Rc ?uI1= （R+rbe） ib+ 0.5Rw ie ?uc1= （Rc // ） 1 2 RL βib （1+ β） Rw 2 Rid = 2 [R+ rbe + （1+ β ） Rw 2 ] + - ?uo ?uI1 R