运放放大小信号分析.ppt
《运放放大小信号分析.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《运放放大小信号分析.ppt(104页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、模块1 常用三极管小信号放大电路分析与制作 模块2 分压偏置式放大电路分析与制作 模块3 其它组态放大电路分析与制作 模块4 多级放大电路分析与制作 模块5 带有反馈的放大电路分析与制作 模块6 放大电路的频率响应 模块7 场效应管基本放大电路分析与制作 模块8 集成运算放大电路分析与制作 模块9 功率放大电路的分析与制作 模块10 综合放大电路(扩音机)的分析与制作,项目二 小信号放大电路的分析与制作,8.1 差动放大电路 8.2 集成运算放大电路 8.3 运算放大器在信号运算方面的应用,模块8 集成运算放大电路的分析与制作,1.结构:,对称,一、差动放大电路的工作情况,8.1 差动放大电路
2、,2.抑制零漂的原理:,uo= VC1 - VC2 = 0,当ui1 = ui2 = 0 时:,IC1=IC2,VC1=VC2,uo= (VC1 + VC1 ) - (VC2 + VC2 ) = 0,当温度变化时:,IC1=IC2,VC1=VC2,静态时,3.信号输入,(1)共模信号:,ui1=ui2, uo = VC1VC2=0, AC=0,(2)差模信号,ui1=-ui2,设ui10,则ui20,IC10, VC10;,IC20,uo=VC1VC2,设VC!=-1V, VC2=1V,则uo=-2V,VC1= VC2,(3)比较输入,ui1与ui2是任意,则设ui1为给定信号,ui2为反馈信
3、号,uo=Au(ui1-ui2),为了便于分析与处理,可以将这种即非共模、又 非差模的信号,分解为共模分量和差模分量。,ui1=uc1+ud1,ui2=uc2+ud2,共模分量,差模分量,例题:,ui1 = 20 mv , ui2 = 10 mv,则:ud = 5mv , uc = 15mv, ui1 = 15mv + 5mv,ui2= 15mv - 5mv,1.结构:,二、 典型差动放大电路,ui1,uo,+UCC,RC,T1,RB,RC,T2,RB,ui2,EE,RE,Rp,RE : 强负反馈作用,也叫共模反馈电阻,不影响差模信号的放大,温度T,IE = 2IC,URE,(2)EE:,抵偿
4、RE的压降,(3)RP:,调零电位器,2. 静态分析,设IB1=IB2=IB,IC1=IC2=IC,则:RBIB+UBE+2REIE=EE,RBIB+UBE 2REIE,则:ICIE,VE0,1) 双端输入双端输出,3. 动态分析:,双端输出电压为,uo=uo1-uo2=Ad1ui1-Ad2ui2,=Ad1(ui1-ui2)=Ad1ui1,(a): 电压放大倍数:,双端输入双端输出差动电路 的差模电压放大倍数为,加负载时,ro = 2 RC,输入电阻:,输出电阻:,(b)输入输出电阻:,同相端输出,反相端输出,2) 双端输入单端输出,UCC,ui1=ui,ui2=0,尽管信号是由单端输入,但由
5、于RE的耦合作用,事实上是两管同时取了信号的。,3) 单端输入单端输出,当T1管输入信号电压ui且极性如图所示,T1的集电流 增大,其增大量为IC(正值),流过RE的电流也增大,因 而发射极电位升高,使T2基射极电压减小UBE2,T2的 集电极电流也就减小,其减小量为IC2(负值)。IC1和 IC2的相对大小,取决于RE的大小,RE大,T1的输入信号 耦合(传送)到T2管的作用也强。,VE=RE(IC1+IC2),是一有限值,当RE足够大时, IC1+IC20对信号讲,RE电路可 认为是开路的,如图所示。,ui11/2ui,ui2-1/2ui,在单端输入的差动放大电路中,只要共模反馈电阻RE
6、足够大时,两管所取得的信号就可以认为是一对差模 信号。,从这一点来看,单端输入和双端输入是一样的,ui1=ui,ui2=0,是一对比较信号, 可分解为一对 共模信号和 一对差模信号,(4) 共模抑制比:,1,差模输入:,ui1 = -ui2= ud,差模电压放大倍数:,共模输入:,2,ui1 = ui2 = uC,共模电压放大倍数:,共模抑制比:,KCMRR=,KCMR =,(dB)(分贝),(Common - Mode Rejection Ratio),(differential mode),( common mode),集成电路: 将整个电路的各个元件做在同一个半导体基片上。,集成电路的优
7、点:,工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。,集成电路的分类:,模拟集成电路、数字集成电路;,小、中、大、超大规模集成电路。,一 集成运放的内部结构及特点,8.2 集成运算放大电路,集成电路内部结构的特点:,1. 电路元件制作在一个芯片上,元件参数偏差方向一致,温度均一性好。,2. 电阻元件由硅半导体构成,范围在几十到20千欧,精度低。高阻值电阻用三极管有源元件代替或外接。,3. 几十 pF 以下的小电容用PN结的结电容构成、大电容要外接。,4. 二极管一般用三极管的发射结构成。,UEE,+UCC,u+,uo,u,反相 输入端,同相 输入端,原理框图:,输入级,中间级,输出级,与uo反相
8、,与uo同相,对输入级的要求:尽量减小零点漂移,尽量提高 KCMRR , 输入阻抗Ri 尽可能大。,对中间级的要求:足够大的电压放大倍数。,对输出级的要求:主要提高带负载能力,给出足够的输出电流Io 。即输出阻抗 Ro小。,(1)采用四级以上的多级放大器,输入级和第二级一般采用差动放大器。 (2)输入级常采用复合三极管或场效应管,以减小输入电流,增加输入电阻。 (3)输出级采用互补对称式射极跟随器,以进行功率放大,提高带负载的能力。,IC =IC1+ IC2 = 1 IB + 2(1+ 1 ) IB = 1 + 2(1+ 1 ) IB,为减小IB, 提高输入电阻,T1、T2采用复合三极管, =
9、 IC / IB = 1 + 2(1+ 1 ) 1 2,第4级:互补对称射极跟随器,第3级:单管放大器,+,集成运放内部结构(举例),极 性 判 断,Ri 大: 几十k 几百 k,运放的特点:,KCMRR 很大,Ro 小:几十 几百,A o 很大: 104 107,运放符号:,国际符号,国内符号,一、开环差模电压放大倍数Aod,无外加反馈回路的差模放大倍数。一般在105 107之间。理想运放的Aod为。,二、共模抑制比KCMR,常用分贝作单位,一般100dB以上。,三、差模输入电阻Rid,Ri1M, 有的可达100M以上。,四、输出电阻Ro,Ro =几-几十。,二 集成运放的主要性能指标,五、
10、最大共模输入电压UIcmax,六、最大差模输入电压UIdmax,七、-3dB带宽fH,运放是直流放大器, 也可放大低频信号,不适用于高频信号。,关于集成运放的应用下面分三个章节介绍。其中运放都是作为理想运放来处理。,为满足实际使用中对集成运放性能的特殊要求,除性能指标比较适中的通用型运放外,发展了适应不同需要的专用型集成运放。它们在某些技术指标上比较突出。 根据运算放大器的技术指标可以对其进行分类,主要有通用、高速、宽带、高精度、高输入电阻和低功耗等几种。,通用型 高速型和宽带型 高精度(低漂移型) 高输入阻抗型 低功耗型 功率型,三 集成运放的种类,通 用 型,通用型运算放大器的技术指标比较
11、适中,价格低廉。通用型运放也经过了几代的演变,早期的通用型运放已很少使用了。以典型的通用型运放CF741 (A741)为例,输入失调电压12 mV、输入失调电流20 nA、差模输入电阻2 M,开环增益100 dB、共模抑制比90 dB、输出电阻75 、共模输入电压范围13 V、转换速率0.5 V/s。,高速型和宽带型,用于宽频带放大器,高速A/D、D/A,高速数据采集测试系统。这种运放的单位增益带宽和压摆率的指标均较高,用于小信号放大时,可注重fH或fc,用于高速大信号放大时,同时还应注重转换速率SR。例如: CF2520/2525 AD9620 AD9618 OP37 CF357,高精度(低
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 放放 大小 信号 分析
链接地址:https://www.31doc.com/p-3674296.html