第三章 集成运算放大器
更新时间:2023-08-11 11:05:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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高级物理学案
第三章 集成运算放大器
3.1基本要求
1.熟练掌握差动放大器的结构、工作原理及静态工作点、动态指标的计算。
2.了解差动放大器抑制零点漂移的原理。
3.了解镜像电流源、微电流源的组成及工作原理。
4.了解集成运算放大器的组成及工作原理。
5.了解集成运算放大器的主要参数。
3.2 解答示例及解题技巧
题3-2
解:(1)放大器的差模输入信号:
uid= ui1- ui2=10-5=5mV
放大器的共模输入信号:
u ui210 5uic i1 7.5mV 22
差模输出信号:uod Auduid 100 5 500mV
共模输出信号: uoc Aucuic 0
总输出信号: uo uod uoc 500mV
(2)放大器的差模输入信号:
uid= ui1- ui2=0.49-0.51=-0.02V
放大器的共模输入信号:
u uuic i1i2 0.49 0.51 0.5V 22
差模输出信号:uod=Aud usd= -20×(-0.02)=0.4V
共模输出信号:uoc=Auc usc= -0.2×0.5= -0.1V
总输出信号: uo= uod+ uoc=0.4-0.1=0.3V
题3-4
解:(1) IC3
IC1Q IC2Q UZ UBE8 0.7 2mA Re3.6IC3 1mA 2
UC1Q= UC2Q=VCC-IC1QRC=12-1×5=7V
(2)图P3-4的交流通路如图T3-4所示。
高级物理学案
rbe1 rbe2 rbb' 图T3-4 (1 1)26mv 200 51 26 1.5k IC1Q1
AudRL) 50 (5//10)22 25 1 1.5 51 0.05Rb rbe1 (1 1)W
2
R(3) Rid 2[Rb rbe1 (1 1)W] 2(1 1.5 51 0.05) 10k 2 1(RC//
Rod=2RC=10k
*讨论:图P3-4中的差动放大器在两个BJT的发射极之间放置了可调电阻RW,RW
起调0作用,即在静态时,调整RW去补偿由于管子不对称造成的误差,以保证输出电
压为0。要注意:在计算差模电压放大倍数和差模输入电阻时,要考虑RW的影响。
图P3-4中的差动放大器属于恒流源差放,它能够提高放大器的共模抑制能力,而不
会影响差模指标,这是因为恒流源部分对于差模信号来讲可视为短路。
题3-5
解:(1)三极管T1 、T2 和电阻R1组成镜像电流源电路。在放大器中作有源负载,代替集电极电阻,由于电流源的交流电阻很大,提高了放大器的电压放大倍数;而直流电阻较小,又不会影响放大器的直流工作点。
V BE1(2) Ic2 Ic1 IREF CC 1
题3-8
UT V ln CC 解: T1 与T2 组成微电流源,有: IC2≈e2 C2
UT VCC 26 10 ln ln 12.2k IR IC2 C2 0.01 0.01 9.3
U VCC T1 与T3 组成微电流源,有:IC3≈T ln IR Re3 C3 Re2
Re3 UT VCC 26 10 ln 618 0.1ln C30.1 9.3 C3
3.3 习题答案
高级物理学案
题3-3 (1)IB1Q≈0.01mA IC1Q≈0.5mA UCE1Q≈9V
uu (2) Aud od 28.4 Auc oc 0 uiduic
(3) Rid≈35k Ric≈1M Rod=20k
β2Re题3-6 Ro rce2[1 ] be2 (//be1) e
V U U题3-7 IC2 IC3 IC1 IR1 R1
题3-9 图P3-9的差动放大电路中,镜像电流源作为T1、T2的有源负载,则在负载电阻
RL上的电流变化为2id。换句话说,后级负载中得到的信号是单端输出信号的两倍。 所以: Au= uo
uid 2gmUgSRL'2UgS gmRL' gmRL
其中: RL' rce//rds//RL RL
题3-10当输入信号太大时,会出现波形的上、下都切顶的失真。当互补对称射极输出电
路中的两个三极管的基极之间无偏置电压时,会出现交越失真。
题3-11(1)电阻R1、R2和T3组成“UBE扩大电路”。可为T1、T2提供微小的偏置电压,
U以克服交越失真。电路中因T3的UBE近似为常数,所以流过R2的电流BE恒定,又知2
此电流近似等于流过R1的电流(忽略IB3),于是有偏置电压:
URUCE3 UBE3 BE3R1 UBE(1 1) 322
由上式可见,当电路参数一定时,UCE3是恒定的,并且可通过改变电阻R1、R2 的数值
来调节UCE3。
(2)图P3-11中的T4与电流源I组成共射放大器,电流源I 在放大器中作有
源负载,代替集电极电阻,利用其大的交流电阻提高放大器的电压放大倍数。
题3-12(1)本电路中T2管仅起温度补偿作用,而T2管是否有集电极电阻不会影响这种
作用,所以可以省去这一电阻。
(2)R5、T3和电流源I组成的共射放大电路作功放的驱动级。电流源I 在放大器中作
有源负载,代替集电极电阻,利用其大的交流电阻提高放大器的电压放大倍数。
(3)D1、D2和T4 、T5 组成能够克服交越失真的互补对称射极输出电路。D1和D2给
T1和T2提供微小的偏置电压,以消除交越失真。
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