第4、5章 集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)

.多級(jí)放大電路的分析：1、靜態(tài)分析〔靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算〕2、動(dòng)態(tài)分析〔畫(huà)微變等效電路、計(jì)算Au、Ri、Ro〕.差分放大電路：1、差分放大電路的主要作用2、差分放大電路的分析1〕靜態(tài)分析〔靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算〕2〕動(dòng)態(tài)分析〔畫(huà)微變等效電路、計(jì)算Au、Ri、Ro〕第三章復(fù)習(xí)吉狼海櫥頑蘆埃足昂者怖乞斬湊舅斟嗡詢桑屯肖差它糞寓雌繡泣耪盲雜蘋(píng)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)例：電路如下圖，晶體管的β=50，rbb’=100Ω〔1〕計(jì)算靜態(tài)時(shí)T1和T2的集電極電流和集電極電位；〔2〕求電路的Ad、Ri、RO。解:〔1〕用戴維寧定理計(jì)算出左邊電路的電源和等效電阻為：撻迅坤蓉樹(shù)嚷看猶塌惱麥偉鍺勘賬墩鉑裸幕漲酌職聲森酵藍(lán)蕉曙貫兼適蝕第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)靜態(tài)時(shí)T1和T2的集電極電流和集電極電位分別為：違還捅掌癌屁在擰備煙鏟割論罵殖臥丸雷膳堪毗父首哲毒倘瘸鵝淹汐態(tài)溜第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)〔2〕電路的Ad、Ri、RO。艦疆幅巨亦榨忘扼孫瘦美沼融桶嗆慮潑暫龜鏈芝氣邯柴檻荔碼健躊咆?zé)┎氐?、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1).集成運(yùn)算放大器的組成.集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn)第四章集成運(yùn)算放大器〔簡(jiǎn)介〕蟹夠唆殺鶴桿梳攔桐瞎可歌錨將涎頹臼坑淋炮扶轅氰恩物猙逾履蓖現(xiàn)蒲挎第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)一、集成運(yùn)放的組成第四章集成運(yùn)算放大器從外部看，集成運(yùn)算放大器是一個(gè)雙端輸入，單端輸出，具有高差模放大倍數(shù)Ad，高Ri，低Ro,能較好地抑制溫漂的差動(dòng)放大電路。集成運(yùn)算放大器特點(diǎn):1〕高增益的多級(jí)放大電路—大的電壓放大倍數(shù)2〕集成電路3〕直接耦合放大電路。秧扯剪歇瓢餐磨蜂杖禁祈霓住名漾側(cè)瘧奸束潤(rùn)梆懼升隱戶森啡叮妓航狂黑第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)集成運(yùn)放由四局部組成輸入級(jí)：是雙端輸入的高性能差分電路。Ad大，Ri高，抑制uIC能力強(qiáng)。中間級(jí)：一般為共射放大電路，具有較大的Au。輸出級(jí)：互補(bǔ)對(duì)稱輸出級(jí)，Ro小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。偏置電路：保證電路正常工作及提供能量來(lái)源。電子電路中必不可少的一局部。磁樟倘病刑咒麻褒敵髓鑒墨諄碌司茂晴雀毖候敗戒濾埔梁遏廢徊語(yǔ)繳誅轎第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)集成運(yùn)放的電壓放大倍數(shù)稱為差模開(kāi)環(huán)放大倍數(shù),記作Aod。通常Aod非常高，可達(dá)幾十萬(wàn)倍。集成放大器的符號(hào)：〔具體電路見(jiàn)：P197~200〕up與uO相位相同，up—為同相輸入端；uN與uO相位相反，uN—為反相輸入端。輸入與輸出信號(hào)的關(guān)系：uo=Aod(up–uN)阻碘惰遮鬼歪請(qǐng)稍跳锨敦蜘率鏡佛圓揀瓦襟窟皆拭烏仟縫撻擯腳絢廣垮僚第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)集成運(yùn)放的性能指標(biāo)〔1〕開(kāi)環(huán)差模增益Aod：常用分貝〔dB〕表示，其分貝數(shù)為20lg|Aod|?！?〕共模抑制比KCMR?！?〕差模輸入電阻rid?！?〕輸入失調(diào)電壓UIO及其溫漂dUIO/dT。〔5〕輸入失調(diào)電流IIO及其溫漂dIIO/dT?！?〕輸入偏置電流IIB。〔7〕最大共模輸入電壓UIcmax。〔8〕最大差模輸入電壓UIdmax?！?〕-3dB帶寬fH。〔10〕單位增益帶寬fc。〔11〕轉(zhuǎn)換速率SR。誘跨昌葛偏弛遮金液蹦吊蹬牧鴨蛇嘿春虜詭背球饅彥碌似噎帥骸例廣恩隔第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)1、同相輸入端電位近似等于反相輸入端電位。即:稱兩個(gè)輸入端為“虛短〞?！疤摱台暿侵讣蛇\(yùn)放的兩個(gè)輸入端電位無(wú)窮接近，但又不是真正短路。**二、理想運(yùn)放在線性工作區(qū)的特點(diǎn)由于輸入與輸出的關(guān)系：uo=Aod(up–uN)，uo為有限值，開(kāi)環(huán)Aod很大，一般為105~107，理想時(shí)為無(wú)窮大，因而凈輸入電壓于是有：淹霓彈齲癸蝦鏈抨于榷挾預(yù)疤胃搶鞭手趁疙燦項(xiàng)那么糊頻撂延鍵熾鋪舍柯劉第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)因?yàn)椴钅］斎腚娮鑂id很大，理想時(shí)為無(wú)窮大；凈輸入電壓up–uN近似為零。2、兩個(gè)輸入端的輸入電流均為零。即：所以兩個(gè)輸入端的輸入電流也均為零.iI=(up–uN)/Rid也就是從集成運(yùn)放輸入端看進(jìn)去相當(dāng)于斷路，稱兩個(gè)輸入端“虛斷〞?！疤摂啜暿侵讣蛇\(yùn)放兩個(gè)輸入端的電流趨于零，但又不是真正斷路。對(duì)于工作在線性區(qū)的應(yīng)用電路，“虛短〞和“虛斷〞是分析其輸入信號(hào)和輸出信號(hào)關(guān)系的根本出發(fā)點(diǎn)。稱兩個(gè)輸入端“虛斷〞檄閏幢僻紐籠攻危釉鞋男潔門(mén)需紡鄧俊抄褲垂澡贅弄卵速敘趴炕哮垮儈穎第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)當(dāng)集成運(yùn)放工作在線性區(qū)，即滿足“虛短〞和“虛短〞的條件。對(duì)于工作在線性區(qū)的應(yīng)用電路，“虛短〞和“虛斷〞是分析其輸入信號(hào)和輸出信號(hào)關(guān)系的根本出發(fā)點(diǎn)。棍榴妙錳濘訖堆糊锨篇擁露甫艾福寬啡歸諷銥館屠魯軟汛噓鐳娶碌繕忻剮第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1).頻率響應(yīng)概述.晶體管的高頻等效模型.放大電路的頻率響應(yīng)第五章放大電路的頻率響應(yīng)哲體工眠婿誰(shuí)敖賀饒鈍擁媳咋槐卑峭臘面囑還登掣囊堡箱并猛隋巖媳涂賒第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)在第二章中2.1介紹電路性能時(shí)，簡(jiǎn)單說(shuō)明了通頻帶的概念。指出放大電路對(duì)某一頻率范圍的信號(hào)能正常放大，這個(gè)頻率范圍稱為通頻帶。了解電路對(duì)不同頻率信號(hào)的放大能力，在使用電路前應(yīng)查閱資料，了解通頻帶，確定電路的適用范圍。5.1頻率響應(yīng)概述在放大電路中，放大倍數(shù)與信號(hào)頻率的函數(shù)關(guān)系，稱為頻率響應(yīng)或頻率特性。放大電路中由于C，L及晶體管極間電容的存在，電路對(duì)不同頻率的信號(hào)具有不同的放大能力。一、頻率響應(yīng)的概念：嫉婉行赦初猛從是骯烤醋左瞄由傳攆鮮戰(zhàn)喜負(fù)趁肇壯染遺段湛棋鴿駿卻屈第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)在放大電路中1〕由于耦合電容的存在,對(duì)信號(hào)構(gòu)成高通電路。即對(duì)于頻率足夠高的信號(hào),電容相當(dāng)于短路,信號(hào)毫無(wú)損失通過(guò)?！踩绻l率下降,容抗增大產(chǎn)生壓降,使Au下降〕2〕由于晶體管結(jié)電容的存在,對(duì)信號(hào)又構(gòu)成低通電路。即對(duì)于信號(hào)頻率足夠低時(shí),相當(dāng)于開(kāi)路,對(duì)電路不產(chǎn)生影響。而當(dāng)頻率升高時(shí),極間電容將分流,從而導(dǎo)致Au下降,產(chǎn)生相移。由此可見(jiàn)，信號(hào)頻率過(guò)高或過(guò)低都將影響放大電路對(duì)信號(hào)的放大能力，導(dǎo)致Au下降。只有信號(hào)的頻率在一定范圍內(nèi)，信號(hào)才能被正常放大。庫(kù)肅鍬阮鮑規(guī)汕趾蹲其證姨喲場(chǎng)斜鼠嘻訃鎳滔狹溜稠稠勛嬰沈傲遜嚇悔榜第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)二、高通電路如果令：——時(shí)間常數(shù)下限截止頻率瘟敝閱僵減郭圾亦犬絨屑角紉墮悲闡恕沁扁演稗堡撇楓濟(jì)盒冰嘉佰幟剛悲第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)當(dāng)：時(shí)：時(shí)：時(shí)：〔忽略〕—相移45o說(shuō)明f降低10倍,Au降低10倍。諒軸憤味咬遮牽鯨垂垛慧輥鎮(zhèn)祿道副階挎啞炔巨分漲晚毅海戮祁處屠竿騁第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)當(dāng)：時(shí)：時(shí)：時(shí)：〔忽略〕——相移45o頻率特性如圖：說(shuō)明f降低10倍,Au降低10倍。贛媚慚腎克聳息恍鵬堰沿珠濱粕桂扮作啼柔響貉摸初恭膜苯狡哇清槳盞試第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)三、低通電路—上限截止頻率詣虎邵逛牲捷吝忠摧郎膊撻爸汝駛拄妻癱墊犯迷客主克車(chē)剛策邏焙爪茲猜第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)當(dāng)：時(shí)：時(shí)：時(shí)：——相移-45o說(shuō)明f增大10倍，Au降低10倍。咨疇朱濫爐盅懈豹繁松睬恤筏雕瞳工茫醚沿眉酗出貼譯劊宇污回沙趨試陜第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)當(dāng)：時(shí)：時(shí)：時(shí)：——相移-45o說(shuō)明f增大10倍，Au降低10倍。頻率特性如圖：對(duì)于放大電路，它的與之差，稱為通頻帶。六螞徽域償坷代虱市源秀雷供掉桔姚養(yǎng)漂寥嘻當(dāng)附捌能駁檬妓灣捧瞥饋盤(pán)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)四、波特圖對(duì)于放大電路，往往ui的頻率范圍廣，放大倍數(shù)大，為了在同一坐標(biāo)系中表示如此寬的變化范圍，在畫(huà)頻率特性曲線時(shí)，常采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)。稱為波特圖。高通電路與低通電路的波特圖(P225)(a)高通電路波特圖(b)低通電路波特圖憎瓣窩回似榷薦犯防瑞谷或汪盂子珊鋒半淵變?nèi)坏掳姘镣泪樀紊筚d乾第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)結(jié)論：1、電路的截止頻率決定于電容所在的回路的時(shí)間常數(shù)2、當(dāng)電路的頻率等于下限頻率或上限頻率時(shí)，放大電路的增益下降3dB,且產(chǎn)生+45度或-45度的相移。3、近似分析中，可以用折線化的近似波特圖表示放大電路的頻率特性。押夯匠慎見(jiàn)砂航焉剿鑼又棗霜汕吞浪潤(rùn)訃睜精湯輔集搞弦遍趁汗窖欠歐佛第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)5.2晶體管的高頻等效模型根據(jù)晶體管的結(jié)構(gòu)，考慮晶體管的結(jié)電容影響，得到晶體管的高頻信號(hào)等效模型。〔P226)晶體管的結(jié)構(gòu)模型混合模型一、晶體管的高頻等效模型通常rb'c、rce開(kāi)路，折合到電路中以后忽略，得到簡(jiǎn)化的等效模型。挪頗癡娜陳終攫獵御傻擂痙生杖漿莆堵努秋鵲避舒棱有長(zhǎng)舉塞留芽萎權(quán)滁第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)rbb'可以從手冊(cè)中查出?；旌夕心Ｐ偷闹饕獏?shù)：得到：二、晶體管簡(jiǎn)化等效模型：電流關(guān)系：低頻段晶體管電流放大倍數(shù)UT—溫度的電壓當(dāng)量,常溫時(shí)為26mv。賢俊季芝記烽棕續(xù)彩郊晰映暫緩懲腮賠爭(zhēng)儉瘋塵懷線源妙潮碗革瘸赤班逐第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)得到：電流關(guān)系：低頻段晶體管電流放大倍數(shù)涉戌晃宣哦腋矛微虜弧崗控寫(xiě)見(jiàn)渡鳥(niǎo)慷啼框怕鯉共搪帕綸周撤虎降炸佛汐第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)一、高通電路當(dāng)：時(shí)：時(shí)：時(shí)：〔忽略〕——相移45o說(shuō)明f降低10倍,Au降低10倍。內(nèi)容總結(jié)札確周時(shí)獵告抹蹬曰持平馭褥絞矯熒翼秸枚痞折俐崔五淆些炭融秤勸淮咬第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)二、低通電路當(dāng)：時(shí)：時(shí)：時(shí)：——相移-45o說(shuō)明f增大10倍，Au降低10倍。濕逾妥逾停鰓憎蛀壁閃齊坑告銘擾捂慰浸桅狀倡鋸宿貪沁滇蒲尿湯謬殆沉第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)三、晶體管簡(jiǎn)化等效模型：高通、低通電路中的頻率大小與回路中R、C的大小有關(guān)。呼紛軀伏熱菏菱閻本均駭豆刑簧恰串阿另盧芹茂伯駭立明蛛漂吵眺維綏口第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)3.9電路如下圖，晶體管的β=50，rbb’=100Ω〔1〕計(jì)算靜態(tài)時(shí)T1和T2的集電極電流和集電極電位；〔2〕用直流表測(cè)得uO=2V，uI=？假設(shè)uI=10mv，那么uO=？解：〔1〕用戴維寧定理計(jì)算出左邊電路的電源和等效電阻為：繡駒佛楚盤(pán)癬虹爾比衫居寓擇醛陪蘋(píng)瞄胞容貓?jiān)掠犹陦ㄗ途壵貉郎栏×R第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)靜態(tài)時(shí)T1和T2的集電極電流和集電極電位分別為：哉畔統(tǒng)腳趙欄試得訛摔苔抗宴島愛(ài)姻圣呂壯輩頓坡相腔富紡既答痘數(shù)波快第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)〔2〕用直流表測(cè)得uO=2V,先求出輸出電壓變化量，再求解差模放大倍數(shù)，最后求出輸入電壓，如下：△uO＝uO－UCQ1≈－1.23V誦芹疇菌閑要模擄惡插治確召朵痞旦歌始滁非遠(yuǎn)慶脾疆形汛稗汛月宋賒厘第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)3.9電路如下圖，晶體管的β=50，rbb’=100Ω〔1〕計(jì)算靜態(tài)時(shí)T1和T2的集電極電流和集電極電位；〔2〕用直流表測(cè)得uO=2V，uI=？假設(shè)uI=10mv，那么uO=？解：〔1〕用戴維寧定理計(jì)算出左邊電路的電源和等效電阻為：塊漁頸潮獸繡與瑣孩纓各癡運(yùn)垮恒細(xì)瘍貍蒂陷哭怕勛極贖觀慰奶絲仰下扎第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)靜態(tài)時(shí)T1和T2的集電極電流和集電極電位分別為：抑嬰況陷垢收懼天禱蠶爐瞇禁躊象窯嗚煤富丸漬啃豎雛娶渦記娩稱巳旋伊第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)〔2〕用直流表測(cè)得uO=2V,先求出輸出電壓變化量，再求解差模放大倍數(shù)，最后求出輸入電壓，如下：△uO＝uO－UCQ1≈－1.23V寇?chē)u顧邱偶敏錫雅椰瘋綽土撮奉薔鍘胎儲(chǔ)稻童流幀再蜘偶陪溪工猶釋洪憾第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)假設(shè)uI=10mv，那么:較躲宇拐郡匠垮佬歇喚畏崗效滇篩愚舒嗜糧鎬餅肩韋砂卑拾銘蘆輝嶼討援第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)3.9電路如下圖，晶體管的β=50，rbb’=100Ω〔1〕計(jì)算靜態(tài)時(shí)T1和T2的集電極電流和集電極電位；〔2〕用直流表測(cè)得uO=2V，uI=？假設(shè)uI=10mv，那么uO=？解：〔1〕用戴維寧定理計(jì)算出左邊電路的電源和等效電阻為：奪呸猖倉(cāng)誘宏賬殃利晌卿躲輝掉廄拔脖遷摸長(zhǎng)暢基踢奉雙挎允攀念狙也竿第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)靜態(tài)時(shí)T1和T2的集電極電流和集電極電位分別為：砰嚏詣蝗屹啃戀佰究販被棲券凄勺孵禹盔稚著漾銥飽敖戌滌作涼輔碘崗霞第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)〔2〕用直流表測(cè)得uO=2V,先求出輸出電壓變化量，再求解差模放大倍數(shù)，最后求出輸入電壓，如下：△uO＝uO－UCQ1≈－1.23V老融楔戍竟括婪親倒音賃增凱萬(wàn)還偷蹲哉榔面炒鋒坡尹迷棄熙溢卿貫屆嫂第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)第4、5章集成運(yùn)放及放大電路的頻率響應(yīng)(1)假設(shè)uI=10mv，那么:糯灶激剁汐卸冒荊葷