[工学]06多级放大电路与集成运算放大器-林.ppt

低频电子线路（第2版） 罗定市中等职业技术学校 林国生 第6章 多级放大电路与集成运算放大器 主要内容： 多级放大电路 差动放大电路 集成运算放大器 理想运算放大器 集成运放的线性应用：基本信号运算电路 集成运放的线性应用：有源滤波器电路 集成运放的非线性应用 集成运放应用需注意的几个问题 6.1 多级放大电路 6.1.1 多级放大电路的组成 输入级因与信号源相连，常采用射极输出器或场效应管放大电 路，因它们具有较高的输入电阻，所以能减小信号源内阻对输 入信号电压产生的影响；中间级采用若干共射放大电路组成， 以获得较高的电压放大倍数；输出级应输出足够大的功率，它 由功率放大电路来实现。 6.1 多级放大电路 6.1.2 多级放大电路的耦合方式 级与级之间的连接，称为级间耦合. （1）阻容耦合。图中两级都有各自独立的分压式偏置电路，以 便稳定各级的静态工作点。前级的输出与后级的输入之间 通过电阻Rc1和电容C2相连接，所以称为阻容耦合。 6.1 多级放大电路 （2）直接耦合。为了传递变化缓慢的直流信号，可以把前级的 输出端直接接到后级的输入端，这种连接方式称为直接耦 合，如图所示。 6.1 多级放大电路 （3）变压器耦合。利用变压器的阻抗变换可使负载阻抗与信号 源的输出阻抗相匹配，这样可大大提高信号传输的效果。 变压器耦合的主要缺点是由于变压器铁芯的磁饱和或非线 性原因容易产生信号的失真，所以一般在信号精度要求不 高的场合运用。 三种耦合方式的性能特点 6.2 差动放大电路 6.2.1 概述 在一些超低频及直流放大电路中，放大电路的级间耦合必 须采用直接耦合方式；在集成电路中，制作大容量的电容是比 较困难的，因此各级电路间的耦合都采用直接耦合方式。 抑制零漂最为有效的方法就是使用差动放大电路，该电路 也是集成运算放大器的输入级电路。本节将专门讨论差动放大 电路的结构及其抑制零漂的原理。 6.2 差动放大电路 6.2.2 基本的差动放大电路 1．电路特点 2．抑制零漂的原理 3．放大倍数 （1）差模放大倍数Aud.设 两个单管放大电路的 放大倍数为Au1、Au2， 显然Au1=Au2。则整个 差动放大电路的放大倍数为 6.2 差动放大电路 6.2.2 基本的差动放大电路 （2）共模放大倍数Auc 4．共模抑制比KCMR 6.2 差动放大电路 6.2.3 射极耦合差动放大电路 1．电路的构成 2．静态分析 3．动态分析 6.2 差动放大电路 （2）差模放大倍数和输入、输出电阻。 ① 双端输入、双端输出电路。 ② 双端输入、单端输出电路。 6.2 差动放大电路 （3）共模抑制比KCMR。 6.2.4 恒流源式差动放大电路 6.2 差动放大电路 6.2.5 差动放大电路的输入/输出连接方式 1．双端输入、双端输出 2．双端输入、单端输出 3．单端输入、双端输出 4．单端输入、单端输出 6.3 集成运算放大器 6.3.1 集成电路及其分类 6.3.2 集成运算放大器的基本组成 从原理上说，集成运算放大器实质上是一个具有高放大倍数的 多级直接耦合放大电路。它的内部通常包含4个基本组成部分， 即输入级、中间级、输出级和偏置电路，如图所示。 6.3 集成运算放大器 6.3.3 集成运算放大器的主要技术指标 1．开环差模电压增益Aod 2．输入失调电压UIO 3．输入失调电压温漂? UIO 4．输入偏置电流IIB 5．共模抑制比KCMR 6.3 集成运算放大器 6.3.4 集成运算放大器的分类 1．按制造工艺来分，主要有四类 （1）双极型 （2）结型场效应管输入运放 （3）MOS型场效应管输入运放 （4）CMOS型运放。 2．按特性分，主要有两类 （1）通用型运放 （2）专用型（高性能型）运放 ① 高输入阻抗型 ② 高精度、低漂移型 ③ 高压型 ④ 低功耗型。 6.4 理想运算放大器 6.4.1 理想运算放大器的技术指标 理想集成运放的各项指标如下。 （1）开环差模电压增益Aod =∞； （2）差模输入电阻Rid=∞； （3）输出电阻Ro=0； （4）共模抑制比KCMR=∞； （5）输入失调电压UIO、失调电流IIO以及它们的温漂?UIO、?IIO均为0； （6）输入偏置电流IIB=0； （7）?3dB带宽fH=∞。 6.4 理想运算放大器 6.4.2 理想运算放大器工作在线性区的特点 1．理想运放的差模输入电压等于0——虚短 即 u+=