第3章 集成电路与运算放大器.ppt

3.1 集成电路与运算放大器基础 3.1.1 集成工艺与集成元器件 3.1.2 集成运算放大器的组成、框图以及符号 1. 集成电路运算放大器的基本构成 2、封装形式和表示符号 3.2 集成运放的输入级 集成运算放大器的输入级一般由差分放大器组成。差分放大器就其功能来说，是对差模输入信号具有放大作用，而对共模输入信号具有抑制作用的放大器，由于其电路的性能优越，它是集成电路运算放大器的主要组成单元。 3.2.1 差分放大电路的工作原理 1、差分放大器的基本信号 实际加到放大器两输入端的信号：电压往往为任意信号， 3.2 集成运算放大器的输入级 3.2.1 差分放大电路的工作原理 1、差分放大器的基本信号 差模输入信号:放大器两个输入端的输入信号为一对大小相等，极性相反的输入信号电压，即： 3.2.1 差分放大电路的工作原理 1、差分放大器的基本信号 差模输出信号：放大器的两个输出端，输出大小相等，极性相 反的输出信号，即： 3.2.1 差分放大电路的工作原理 1、差分放大器的基本信号 例1：已知 =2.02V， =1.98V，试求共模和差模输入电压。 解： 3.2.1 差分放大电路的工作原理 2、差分放大电路的工作原理 3.2.1 差分放大电路的工作原理 2、差分放大电路的工作原理 单端输入－双端输出 3.2.1 差分放大电路的工作原理 下面分析其工作原理 1）静态分析 当υi1＝υi2＝0时 3.2.1 差分放大电路的工作原理 2）动态分析： 差分放大器对差模输入信号具有放大作用 3.2.2 差分放大电路的基本性能分析 1、差分放大器的等效电路与半电路分析法 双端输入－双端输出 差模输入信号电压作用下： REE可视为短路 负载电阻RL两端的增量电压等值 反相，故负载中间的点对应的电 位保持不变，即交流电位为0。 3.2.2 差分放大电路的基本性能分析 1、差分放大器的等效电路与半电路分析法 3.2.2 差分放大电路的基本性能分析 1、差分放大器的等效电路与半电路分析法 (2).差分放大器的差模性能分析 差模输入电阻 ： 2(Rs+rbe) 差模输出电阻： 2RC 单端输出时，任一端的差模输出电阻为共发放大器的输出电阻。 3.2.2 差分放大电路的基本性能分析 1、差分放大器的等效电路与半电路分析法 (2).差分放大器的差模性能分析 差模电压增益：差分放大器的差 模输出电压对差模输入电压的比 值 3.2.2 差分放大电路的基本性能分析 2. 差分放大器的差模性能分析 (2).差分放大器的差模性能分析 差模电压增益： 单端输出时 若不接RL则单端输出时的电压增益为 3.2.2 差分放大电路的基本性能分析 1、差分放大器的等效电路与半电路分析法 （3）差分放大器的共模性能分析 流经REE的电流等于原静态电流Io与2倍的增量电流ΔiC之和; 半边电路三极管发射极相 当于接入2REE； 双端输出的条件下，集电 极两端输出的交流电压大 小相等，方向相同，通过 RL的电流为零，RL等效为开路。 3.2.2 差分放大电路的基本性能分析 2. 差分放大器的差模性能分析 （3）差分放大器的共模性能分析 共模电压增益Aυc 单端 3.2.2 差分放大电路的基本性能分析 1、差分放大器的等效电路与半电路分析法 （3）差分放大器的共模性能分析 共模输入电阻Ric： Ric定义为共模输入电压υic与一个输入端的共模输入电流ibc之比。 3.2.2 差分放大电路的基本性能分析 2、共模抑制比 定义为差分放大器的差模电压增益与共模电压增益之比的绝对值 3.2.2 差分放大电路的基本性能分析2、共模抑制比 提高共模抑制比的主要方法是增大REE 3.2.2 差分放大电路的基本性能分析 小结： 差模特性： 双端输出 差模增益： 单端输出 3.2.2 差分放大电路的基本性能分析 小结： 双端 共模性能： ■共模电压增益 单端 举例P153 例3－2－1 测试—选择填空 3.2.3 差分放大电路的传输特性 差模传输特性是指输出差模电流(双端输出电流或单端输出电