電子電路基礎(chǔ)電子電路課件

主要內(nèi)容5.1多級放大電路（模、3.2）5.2差分放大電路（模、）5.3模擬集成電路的結(jié)構(gòu)特點（模4.1）5.4電流源電路（模4.2）5.5互補輸出級（模、）5.6集成運算放大器（模4.3、4.4）主要內(nèi)容5.1多級放大電路（模、3.2）15.1多級放大電路一、直接耦合二、阻容耦合二、分析舉例一、動態(tài)參數(shù)分析Part

1Part

25.1多級放大電路一、直接耦合二、阻容耦合二、分析舉例一、2一、直接耦合既是第一級的集電極電阻，又是第二級的基極電阻

能夠放大變化緩慢的信號，便于集成化，Q點相互影響，存在零點漂移現(xiàn)象。

當(dāng)輸入信號為零時，前級由溫度變化所引起的電流、電位的變化會逐級放大。第二級第一級Q1合適嗎？直接連接輸入為零，輸出產(chǎn)生變化的現(xiàn)象稱為零點漂移求解Q點時應(yīng)按各回路列多元一次方程，然后解方程組。一、直接耦合既是第一級的集電極電阻，又是第二級的基極電阻3如何設(shè)置合適的靜態(tài)工作點？對哪些動態(tài)參數(shù)產(chǎn)生影響？

用什么元件取代Re既可設(shè)置合適的Q點，又可使第二級放大倍數(shù)不至于下降太多？若要UCEQ＝5V，則應(yīng)怎么辦？用多個二極管嗎？二極管導(dǎo)通電壓UD≈？動態(tài)電阻rd特點？Re必要性？穩(wěn)壓管伏安特性

UCEQ1太小→加Re（Au2數(shù)值↓）→改用D→若要UCEQ1大，則改用DZ。如何設(shè)置合適的靜態(tài)工作點？對哪些動態(tài)參數(shù)產(chǎn)生影響？4NPN型管和PNP型管混合使用

在用NPN型管組成N級共射放大電路，由于UCQi＞UBQi，所以UCQi＞UCQ(i-1）（i=1～N），以致于后級集電極電位接近電源電壓，Q點不合適。UCQ1

（UBQ2）

＞UBQ1UCQ2＜

UCQ1

UCQ1

（UBQ2）

＞UBQ1UCQ2＞

UCQ1

NPN型管和PNP型管混合使用在用NPN型管組成N級5二、阻容耦合

Q點相互獨立。不能放大變化緩慢的信號，低頻特性差，不易集成化。共射電路共集電路有零點漂移嗎？

利用電容連接信號源與放大電路、放大電路的前后級、放大電路與負(fù)載，為阻容耦合。二、阻容耦合Q點相互獨立。不能放大變化緩慢的信號，6一、動態(tài)參數(shù)分析1.電壓放大倍數(shù)2.輸入電阻3.輸出電阻

對電壓放大電路的要求：Ri大，Ro小，Au的數(shù)值大，最大不失真輸出電壓大。一、動態(tài)參數(shù)分析1.電壓放大倍數(shù)2.輸入電阻3.輸出電阻7二、分析舉例二、分析舉例8

失真分析：由NPN型管組成的兩級共射放大電路共射放大電路共射放大電路飽和失真？截止失真？

首先確定在哪一級出現(xiàn)了失真，再判斷是什么失真。

比較Uom1和Uim2，則可判斷在輸入信號逐漸增大時哪一級首先出現(xiàn)失真。

在前級均未出現(xiàn)失真的情況下，多級放大電路的最大不失真電壓等于輸出級的最大不失真電壓。討論一失真分析：由NPN型管組成的兩級共射放大電路共射放大電路9討論二：放大電路的選用1.按下列要求組成兩級放大電路：①Ri＝1～2kΩ，Au

的數(shù)值≥3000；②Ri≥10MΩ，Au的數(shù)值≥300；③Ri＝100～200kΩ，Au的數(shù)值≥150；④Ri≥10MΩ，Au的數(shù)值≥10，Ro≤100Ω。①共射、共射2.若測得三個單管放大電路的輸入電阻、輸出電阻和空載電壓放大倍數(shù)，則如何求解它們連接后的三級放大電路的電壓放大倍數(shù)？注意級聯(lián)時兩級的相互影響?、诠苍础⒐采洧酃布?、共射④共源、共集。討論二：放大電路的選用1.按下列要求組成兩級放大電路：①10作業(yè)3.1

3.23.5作業(yè)115.2差分放大電路一、零點漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因二、長尾式差分放大電路的組成三、長尾式差分放大電路的分析四、差分放大電路的四種接法五、具有恒流源的差分放大電路六、差分放大電路的改進5.2差分放大電路一、零點漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因二、長尾12一、零點漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因1.什么是零點漂移現(xiàn)象：ΔuI＝0，ΔuO≠0的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因：溫度變化，直流電源波動，元器件老化。其中晶體管的特性對溫度敏感是主要原因，故也稱零漂為溫漂?？朔仄姆椒ǎ阂胫绷髫?fù)反饋，溫度補償。最佳典型電路：差分放大電路一、零點漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因1.什么是零點漂移現(xiàn)象：Δu13零點漂移零輸入零輸出理想對稱二、長尾式差分放大電路的組成信號特點？能否放大？共模信號：大小相等，極性相同。差模信號：大小相等，極性相反.信號特點？能否放大？零點漂移零輸入零輸出理想對稱二、長尾式差分放大電路的組成信號14典型電路在理想對稱的情況下：2.零輸入零輸出；1.可克服零點漂移；4.放大差模信號。3.抑制共模信號；典型電路在理想對稱的情況下：2.零輸入零輸出；1.可克服15三、長尾式差分放大電路的分析

Rb是必要的嗎？1.

Q點：晶體管輸入回路方程：通常，Rb較小，且IBQ很小，故選合適的VEE和Re就可得合適的Q三、長尾式差分放大電路的分析Rb是必要的嗎？1.Q點：晶16若要UCEQ＝5V，則應(yīng)怎么辦？用多個二極管嗎？根據(jù)信號源和負(fù)載的接地情況，差分放大電路有四種接法：雙端輸入雙端輸出、雙端輸入單端輸出、單端輸入雙端輸出、單端輸入單端輸出。（2）什么情況下Ad為“＋”？中間級是主放大器，它所采取的一切措施都是為了增大放大倍數(shù)。課堂練習(xí)：試畫出該復(fù)合管的等效類型，并推導(dǎo)出其直流電流放大倍數(shù)β三、集成運放的電壓傳輸特性四種接法的比較：電路參數(shù)理想對稱條件下③靜態(tài)時iO約為多少？抑制共模信號：Re的共模負(fù)反饋作用共集形式，輸入電阻大，允許的共模輸入電壓幅值大。T7的作用：抑制共模信號（3）分析功能：定性分析每一部分電路的基本功能和性能。對電壓放大電路的要求：Ri大，Ro小，Au的數(shù)值大，最大不失真輸出電壓大。（5）定量計算：必要時可估算或利用計算機計算電路的主要參數(shù)。T5、T6分別是T3、T4的有源負(fù)載，而T4又是T6的有源負(fù)載，增大電壓放大倍數(shù)。uI1、uI3哪個是同相輸入端？哪個是反相輸入端？四、差分放大電路的四種接法②其集電結(jié)靜態(tài)電流約為多少？T7的作用：抑制共模信號④Ri≥10MΩ，Au的數(shù)值≥10，Ro≤100Ω。2.抑制共模信號

共模信號：數(shù)值相等、極性相同的輸入信號，即若要UCEQ＝5V，則應(yīng)怎么辦？用多個二極管嗎？2.抑制172.抑制共模信號：Re的共模負(fù)反饋作用Re的共模負(fù)反饋作用：溫度變化所引起的變化等效為共模信號對于每一邊電路，Re=?如

T(℃)↑→IC1↑IC2↑→UE↑→IB1↓IB2↓→IC1↓IC2↓抑制了每只差分管集電極電流、電位的變化。2.抑制共模信號：Re的共模負(fù)反饋作用Re的共模負(fù)反饋183.放大差模信號△iE1=－△iE2，Re中電流不變，即Re

對差模信號無反饋作用。差模信號：數(shù)值相等，極性相反的輸入信號，即＋－＋－3.放大差模信號△iE1=－△iE2，Re中電流不變，19為什么？差模信號作用時的動態(tài)分析差模放大倍數(shù)為什么？差模信號作用時的動態(tài)分析差模放大倍數(shù)204.動態(tài)參數(shù)：Ad、Ri、Ro、Ac、KCMR

共模抑制比KCMR：綜合考察差分放大電路放大差模信號的能力和抑制共模信號的能力。

在實際應(yīng)用時，信號源需要有“接地”點，以避免干擾；或負(fù)載需要有“接地”點，以安全工作。

根據(jù)信號源和負(fù)載的接地情況，差分放大電路有四種接法：雙端輸入雙端輸出、雙端輸入單端輸出、單端輸入雙端輸出、單端輸入單端輸出。4.動態(tài)參數(shù)：Ad、Ri、Ro、Ac、KCMR21四、差分放大電路的四種接法

由于輸入回路沒有變化，所以IEQ、IBQ、ICQ與雙端輸出時一樣。但是UCEQ1≠UCEQ2。1.雙端輸入單端輸出：Q點分析四、差分放大電路的四種接法由于輸入回路沒有變化，所221.雙端輸入單端輸出：差模信號作用下的分析1.雙端輸入單端輸出：差模信號作用下的分析231.雙端輸入單端輸出：共模信號作用下的分析1.雙端輸入單端輸出：共模信號作用下的分析241.雙端輸入單端輸出：問題討論（1）T2的Rc可以短路嗎？（2）什么情況下Ad為“＋”？（3）雙端輸出時的Ad是單端輸出時的2倍嗎？課堂練習(xí)：試回答上述3個問題1.雙端輸入單端輸出：問題討論（1）T2的Rc可以短路嗎252.單端輸入雙端輸出共模輸入電壓差模輸入電壓

輸入差模信號的同時總是伴隨著共模信號輸入：

在輸入信號作用下發(fā)射極的電位變化嗎？說明什么？2.單端輸入雙端輸出共模輸入電壓差模輸入電壓輸入差26輸入失調(diào)電壓UIO1mV0上圖中：IIO為失調(diào)電流，IIB為偏置電流，UIO為失調(diào)電壓，rid為差模輸入電阻。當(dāng)輸入信號為零時，前級由溫度變化所引起的電流、電位的變化會逐級放大。雙端輸入單端輸出：問題討論T1的表現(xiàn)有如T0的鏡像輸入方式：Ri均為2(Rb+rbe)；失真分析：由NPN型管組成的兩級共射放大電路由于Aod高達幾十萬倍，所以集成運放工作在線性區(qū)時的最大輸入電壓(uP－uN)的數(shù)值僅為幾十～一百多微伏。五、具有恒流源的差分放大電路二、長尾式差分放大電路的組成雙端輸入時無共模信號輸入，單端輸入時有共模信號輸入。2)RW對動態(tài)參數(shù)的影響？如何消除交越失真？差模信號：數(shù)值相等，極性相反的輸入信號，即對于每一邊電路，Re=?寬頻帶，以及更大的增益！Q點相互獨立。中間級是主放大器，它所采取的一切措施都是為了增大放大倍數(shù)。Re的共模負(fù)反饋作用：溫度變化所引起的變化等效為共模信號對電壓放大電路的要求：Ri大，Ro小，Au的數(shù)值大，最大不失真輸出電壓大。2.單端輸入雙端輸出問題討論：（1）UOQ產(chǎn)生的原因？（2）如何減小共模輸出電壓？測試:差模輸出共模輸出靜態(tài)時的值單端輸入單端輸出的情況請同學(xué)們自行分析！輸入失調(diào)電壓UIO273.四種接法的比較：電路參數(shù)理想對稱條件下輸入方式：Ri均為2(Rb+rbe)；雙端輸入時無共模信號輸入，單端輸入時有共模信號輸入。輸出方式：Q點、Ad、Ac、KCMR、Ro均與之有關(guān)。3.四種接法的比較：電路參數(shù)理想對稱條件下輸入方式：R28五、差分放大電路的改進

由前分析可知：Re越大，每一邊的漂移越小，共模負(fù)反饋越強，Ac越小，KCMR越大，差分放大電路的性能越好。但為使靜態(tài)電流不變，Re越大，VEE越大，以至于Re太大就不合理了。

需在低電源條件下，設(shè)置合適的IEQ，并得到得到（等效）趨于無窮大的Re。解決方法：采用電流源取代Re！五、差分放大電路的改進由前分析可知：Re越大，291、具有恒流源差分放大電路的組成等效電阻為無窮大近似為恒流1、具有恒流源差分放大電路的組成等效電阻為無窮大近似為301)RW取值應(yīng)大些？還是小些？2)RW對動態(tài)參數(shù)的影響？3)若RW滑動端在中點，寫出Ad、Ri的表達式。2、加調(diào)零電位器RW（改善對稱性）1)RW取值應(yīng)大些？還是小些？2、加調(diào)零電位器RW（31六、場效應(yīng)管差分放大電路六、場效應(yīng)管差分放大電路32若uI1=10mV，uI2=5mV，則uId=？uIc=？uId=5mV，uIc=7.5mV討論一

若將電橋的輸出作為差放的輸入，則其共模信號約為多少？設(shè)置Q點時如何考慮？若uI1=10mV，uI2=5mV，則uId=？uIc=？331、uI=10mV，則uId=?uIc=?2、若Ad=－102、KCMR＝103用直流表測uO

，uO=?uId=10mV，uIc=5mVuO=AduId+AcuIc+UCQ1=?=?=?討論二單端輸入單端輸出1、uI=10mV，則uId=?uIc=?uId=10m34例電路如側(cè)。已知（1）Re的取值應(yīng)為多少？T1和T2管的UCEQ為多少？（2）試求Au、Ri和Ro;（3）若將電路改成單端輸出（如圖），用直流表測得輸出電壓uo=3V，試問輸入電壓約為多少？設(shè)共模電壓可忽略。解：（1）例電路如側(cè)。已知（1）Re的取值應(yīng)為多少？T1和T2管的UC35例電路如側(cè)。已知（1）Re的取值應(yīng)為多少？T1和T2管的UCEQ為多少？（2）試求Au、Ri和Ro;（3）若將電路改成單端輸出（如圖），用直流表測得輸出電壓uo=3V，試問輸入電壓約為多少？設(shè)共模電壓可忽略。解：（2）據(jù)、、可得交流等效例電路如側(cè)。已知（1）Re的取值應(yīng)為多少？T1和T2管的UC36iB方向決定復(fù)合管的類型（1）T2的Rc可以短路嗎？3模擬集成電路的結(jié)構(gòu)特點（模4.輸入為零，輸出產(chǎn)生變化的現(xiàn)象稱為零點漂移若再增加一個Re0,可構(gòu)成一比例電流源（IC1/IR=Re0/Re1）請同學(xué)們自習(xí)之使單端輸出電路的差模放大倍數(shù)近似等于雙端輸出時的差模放大倍數(shù)。3模擬集成電路的結(jié)構(gòu)特點輸出方式：Q點、Ad、Ac、KCMR、Ro均與之有關(guān)。（1）直接耦合方式，充分利用管子性能良好的一致性，大量采用差分放大電路和電流源電路。特征：T1、T2特性理想對稱。中間級采用什么措施增大電壓放大倍數(shù)？由于Aod高達幾十萬倍，所以集成運放工作在線性區(qū)時的最大輸入電壓(uP－uN)的數(shù)值僅為幾十～一百多微伏。信號在零附近兩只管子均截止課堂練習(xí)：試畫出該復(fù)合管的等效類型，并推導(dǎo)出其直流電流放大倍數(shù)βuO=f(uP-uN)F007的中間級是以復(fù)合管為放大管、采用有源負(fù)載的共射放大電路。5互補輸出級（模、）二、長尾式差分放大電路的組成如何消除交越失真？（1）Re的取值應(yīng)為多少？T1和T2管的UCEQ為多少？例電路如側(cè)。已知（3）若將電路改成單端輸出（如圖），用直流表測得輸出電壓uo=3V，試問輸入電壓約為多少？設(shè)共模電壓可忽略。

據(jù)、、可得解：（3）因直流表測得的輸出電壓包涵靜態(tài)和動態(tài)兩部分！再據(jù)可得忽略共模影響有：iB方向決定復(fù)合管的類型例電路如側(cè)。已知（3）若將電路改成單37作業(yè)3.73.8作業(yè)385.3

模擬集成電路的結(jié)構(gòu)特點一、集成運放的特點二、集成運放電路的組成三、集成運放的電壓傳輸特性5.3模擬集成電路的結(jié)構(gòu)特點一、集成運放的特點二、集成運39一、集成運放的特點（1）直接耦合方式，充分利用管子性能良好的一致性，大量采用差分放大電路和電流源電路。（2）用復(fù)雜電路實現(xiàn)高性能的放大電路，因為電路的復(fù)雜化并不帶來工藝的復(fù)雜性。（3）用有源元件替代無源元件，如用晶體管取代難于制作的大電阻。（4）采用復(fù)合管。

集成運算放大電路，簡稱集成運放，是一個高性能的直接耦合多級放大電路。因首先用于信號的運算，故而得名。一、集成運放的特點（1）直接耦合方式，充分利用管子性能良好的40二、集成運放電路的組成兩個輸入端一個輸出端

若將集成運放看成為一個“黑盒子”，則可等效為一個雙端輸入、單端輸出的差分放大電路。二、集成運放電路的組成兩個一個若將集成運放看成為一個41集成運放電路四個組成部分的作用輸入級：前置級，多采用差分放大電路。要求Ri大，Ad大，

Ac小，輸入端耐壓高。中間級：主放大級，多采用共射放大電路。要求有足夠的放大能力。輸出級：功率級，多采用準(zhǔn)互補輸出級。要求Ro小，最大不失真輸出電壓盡可能大。偏置電路：為各級放大電路設(shè)置合適的靜態(tài)工作點。較多采用電流源電路?幾代產(chǎn)品中輸入級的變化最大！集成運放電路四個組成部分的作用輸入級：前置級，多采用差分放大42三、集成運放的電壓傳輸特性

由于Aod高達幾十萬倍，所以集成運放工作在線性區(qū)時的最大輸入電壓(uP－uN)的數(shù)值僅為幾十～一百多微伏。在線性區(qū)：uO＝Aod(uP－uN)

Aod是開環(huán)差模放大倍數(shù)。非線性區(qū)

(uP－uN)的數(shù)值大于一定值時，開環(huán)集成運放的輸出不是＋UOM

,

就是－UOM，即此時集成運放工作在非線性區(qū)。uO=f(uP-uN)三、集成運放的電壓傳輸特性由于Aod高達幾十萬倍，435.4

集成運放中的電流源電路一、鏡像電流源二、微電流源三、多路電流源四、有源負(fù)載5.4集成運放中的電流源電路一、鏡像電流源二、微電流源三44一、鏡像電流源T0和T1特性完全相同。在電流源電路中充分利用集成運放中晶體管性能的一致性。T1的表現(xiàn)有如T0的鏡像基準(zhǔn)電流調(diào)整R即可得所需的Ic1!該電路有無負(fù)反饋？一、鏡像電流源T0和T1特性完全相同。在電流源電路中45二、微電流源設(shè)計過程很簡單，首先確定IE0和IE1，然后選定R和Re。超越方程Re

集成電路中常常要求提供很?。ㄍǔ资玻┑撵o態(tài)電流(Ic1)，受工藝限制，又不能用太大的電阻，怎么辦？Re0Re1若再增加一個Re0,可構(gòu)成一比例電流源（IC1/IR=Re0/Re1）請同學(xué)們自習(xí)之二、微電流源設(shè)計過程很簡單，首先確定IE0和IE1，然后選定46克服溫漂的方法：引入直流負(fù)反饋，溫度補償。課堂練習(xí)：試畫出該復(fù)合管的等效類型，并推導(dǎo)出其直流電流放大倍數(shù)β六、差分放大電路的改進輸入失調(diào)電壓UIO1mV0③Ri＝100～200kΩ，Au的數(shù)值≥150；5互補輸出級（模、）中間級是主放大器，它所采取的一切措施都是為了增大放大倍數(shù)。uI1、uI3哪個是同相輸入端？哪個是反相輸入端？兩只管子交替工作，兩路電源交替供電，雙向跟隨。輸入失調(diào)電壓UIO1mV0既是第一級的集電極電阻，又是第二級的基極電阻不能放大變化緩慢的信號，低頻特性差，不易集成化。②其集電結(jié)靜態(tài)電流約為多少？iO增大到一定程度，D1導(dǎo)通，為T14基極分流，從而保護了T14。課堂練習(xí)：試畫出該復(fù)合管的等效類型，并推導(dǎo)出其直流電流放大倍數(shù)β五、具有恒流源的差分放大電路1多級放大電路（模、3.特征：T1、T2特性理想對稱。輸入級采用什么措施增大放大倍數(shù)？集成電路中常常要求提供很?。ㄍǔ资玻┑撵o態(tài)電流(Ic1)，受工藝限制，又不能用太大的電阻，怎么辦？三、多路電流源

根據(jù)所需靜態(tài)電流，來選取發(fā)射極電阻的數(shù)值。

根據(jù)所需靜態(tài)電流，來確定集電結(jié)面積。

根據(jù)所需靜態(tài)電流，來確定溝道尺寸。多集電極管克服溫漂的方法：引入直流負(fù)反饋，溫度補償。三、多路電流源47四、有源負(fù)載

①哪只管子為放大管？②其集電結(jié)靜態(tài)電流約為多少？③靜態(tài)時UCQ1為多少？④為什么要考慮

h22?1.用于共射放大電路動態(tài)等效電路四、有源負(fù)載①哪只管子為放大管？④為什么要考慮482.用于差分放大電路①電路的輸入、輸出方式？②如何設(shè)置靜態(tài)電流？③靜態(tài)時iO約為多少？④動態(tài)時ΔiO約為多少？

使單端輸出電路的差模放大倍數(shù)近似等于雙端輸出時的差模放大倍數(shù)。靜態(tài)：動態(tài)：2.用于差分放大電路①電路的輸入、輸出方式？使單495.5互補輸出級三、基本電路四、消除交越失真的互補輸出級五、準(zhǔn)互補輸出級二、對輸出級的要求一、復(fù)合管5.5互補輸出級三、基本電路四、消除交越失真的互補輸出級五50一、復(fù)合管復(fù)合管的組成：多只管子合理連接等效成一只管子。

不同類型的管子復(fù)合后，其類型決定于T1管。目的：增大β，減小前級驅(qū)動電流，改變管子的類型。iB方向決定復(fù)合管的類型一、復(fù)合管復(fù)合管的組成：多只管子合理連接等效成一只管子。51討論一：判斷下列各圖是否能組成復(fù)合管

在合適的外加電壓下，每只管子的電流都有合適的通路，才能組成復(fù)合管。√√√√課堂練習(xí)：試畫出該復(fù)合管的等效類型，并推導(dǎo)出其直流電流放大倍數(shù)β討論一：判斷下列各圖是否能組成復(fù)合管在合適的外加52Ri=?Ro=?討論二Ri=?Ro=?討論二53派生電路舉例：組合的結(jié)果帶來什么好處？寬頻帶，以及更大的增益！派生電路舉例：組合的結(jié)果帶來什么好處？寬頻帶，以及更大的增益54

互補輸出級是直接耦合的功率放大電路。對輸出級的要求：帶負(fù)載能力強；直流功耗??；負(fù)載電阻上無直流功耗；最大不失真輸出電壓最大。二、對輸出級的要求射極輸出形式靜態(tài)工作電流小輸入為零時輸出為零

雙電源供電時Uom的峰值接近電源電壓。單電源供電Uom的峰值接近二分之一電源電壓。不符合要求！互補輸出級是直接耦合的功率放大電路。二、對輸出級的要求射55三、基本電路靜態(tài)時T1、T2均截止，UB=UE=01.特征：T1、T2特性理想對稱。2.靜態(tài)分析T1的輸入特性理想化特性動態(tài)時T1、T2交替工作，對稱情況計算增益可僅考慮一個放大管！三、基本電路靜態(tài)時T1、T2均截止，UB=UE=01.56課堂練習(xí)：試畫出該復(fù)合管的等效類型，并推導(dǎo)出其直流電流放大倍數(shù)β動態(tài)時T1、T2交替工作，對稱情況計算增益可僅考慮一個放大管！以復(fù)合管為放大管、恒流源作負(fù)載的共射放大電路（3）分析功能：定性分析每一部分電路的基本功能和性能。三、集成運放的電壓傳輸特性克服溫漂的方法：引入直流負(fù)反饋，溫度補償。課堂練習(xí)：試畫出該復(fù)合管的等效類型，并推導(dǎo)出其直流電流放大倍數(shù)β3模擬集成電路的結(jié)構(gòu)特點若將集成運放看成為一個“黑盒子”，則可等效為一個雙端輸入、單端輸出的差分放大電路。四、集成運放的低頻等效模型（1）Re的取值應(yīng)為多少？T1和T2管的UCEQ為多少？（1）Re的取值應(yīng)為多少？T1和T2管的UCEQ為多少？共集形式，輸入電阻大，允許的共模輸入電壓幅值大。3模擬集成電路的結(jié)構(gòu)特點（模4.Q點相互獨立。雙端輸入單端輸出：差模信號作用下的分析利用電容連接信號源與放大電路、放大電路的前后級、放大電路與負(fù)載，為阻容耦合。在前級均未出現(xiàn)失真的情況下，多級放大電路的最大不失真電壓等于輸出級的最大不失真電壓。uI1、uI3哪個是同相輸入端？哪個是反相輸入端？中間級是主放大器，它所采取的一切措施都是為了增大放大倍數(shù)。3.動態(tài)分析ui正半周，電流通路為

+VCC→T1→RL→地，

uo=ui

兩只管子交替工作，兩路電源交替供電，雙向跟隨。ui負(fù)半周，電流通路為地→RL→T2→-VCC，uo=ui課堂練習(xí)：試畫出該復(fù)合管的等效類型，并推導(dǎo)出其直流電流放大倍574.交越失真消除失真的方法：設(shè)置合適的靜態(tài)工作點。信號在零附近兩只管子均截止開啟電壓①靜態(tài)時T1、T2處于臨界導(dǎo)通狀態(tài)，有信號時至少有一只導(dǎo)通；②偏置電路對動態(tài)性能影響要小。4.交越失真消除失真的方法：信號在零附近兩只管子均截止開58四、消除交越失真的互補輸出級四、消除交越失真的互補輸出級59五、準(zhǔn)互補輸出級

為保持輸出管的良好對稱性，輸出管應(yīng)為同類型晶體管。大！五、準(zhǔn)互補輸出級為保持輸出管的良好對稱性，輸60作業(yè)2.183.13.23.53.73.83.103.11作業(yè)615.6

集成運放的電路分析及其性能指標(biāo)二、讀圖舉例三、集成運放的性能指標(biāo)一、讀圖方法四、集成運放的低頻等效模型5.6集成運放的電路分析及其性能指標(biāo)二、讀圖舉例三、集成62一、讀圖方法（1）了解用途：了解要分析的電路的應(yīng)用場合、用途和技術(shù)指標(biāo)。（2）化整為零：將整個電路圖分為各自具有一定功能的基本電路。（3）分析功能：定性分析每一部分電路的基本功能和性能。（4）統(tǒng)觀整體：電路相互連接關(guān)系以及連接后電路實現(xiàn)的功能和性能。（5）定量計算：必要時可估算或利用計算機計算電路的主要參數(shù)。已知電路圖，分析其原理和功能、性能。一、讀圖方法（1）了解用途：了解要分析的電路的應(yīng)用場合、用途63二、舉例：F007——通用型集成運放

對于集成運放電路，應(yīng)首先找出偏置電路，然后根據(jù)信號流通順序，將其分為輸入級、中間級和輸出級電路。二、舉例：F007——通用型集成運放對于集成運放電路64

若在集成運放電路中能夠估算出某一支路的電流，則這個電流往往是偏置電路中的基準(zhǔn)電流。找出偏置電路若在集成運放電路中能夠估算出某一支路的電流，則這個電流往往65雙端輸入、單端輸出差分放大電路以復(fù)合管為放大管、恒流源作負(fù)載的共射放大電路用UBE倍增電路消除交越失真的準(zhǔn)互補輸出級三級放大電路簡化電路分解電路雙端輸入、單端輸出差分放大電路以復(fù)合管為放大管、恒流源作負(fù)載66輸入級的分析

T3、T4為橫向PNP型管，輸入端耐壓高。共集形式，輸入電阻大，允許的共模輸入電壓幅值大。共基形式頻帶寬。共集-共基形式Q點的穩(wěn)定：T（℃）↑→IC1↑IC2↑→IC8↑IC9與IC8為鏡像關(guān)系→IC9↑，因IC10不變→

IB3↓IB4↓→IC3↓IC4↓→IC1↓IC2↓

T1和T2從基極輸入、射極輸出T3和T4從射極輸入、集電極輸出輸入級的分析T3、T4為橫向PNP型管，輸入端耐壓67輸入級的分析T7的作用：抑制共模信號

T5、T6分別是T3、T4的有源負(fù)載，而T4又是T6的有源負(fù)載，增大電壓放大倍數(shù)。作用？+++++++_放大差模信號+___特點：輸入電阻大、差模放大倍數(shù)大、共模放大倍數(shù)小、輸入端耐壓高，并完成電平轉(zhuǎn)換（即對“地”輸出）。輸入級的分析T7的作用：抑制共模信號T5、T6分別68中間級的分析

中間級是主放大器，它所采取的一切措施都是為了增大放大倍數(shù)。

F007的中間級是以復(fù)合管為放大管、采用有源負(fù)載的共射放大電路。由于等效的集電極電阻趨于無窮大，故動態(tài)電流幾乎全部流入輸出級。中間級輸出級中間級的分析中間級是主放大器，它所采取的一切措施都是69輸出級的分析D1和D2起過流保護作用，未過流時，兩只二極管均截止。iO增大到一定程度，D1導(dǎo)通，為T14基極分流，從而保護了T14。準(zhǔn)互補輸出級，UBE倍增電路消除交越失真。中間級輸出級電流采樣電阻特點：輸出電阻小最大不失真輸出電壓高輸出級的分析D1和D2起過流保護作用，未過流時，兩只70判斷同相輸入端和反相輸入端

輸入電阻大、差模增益大、輸出電阻小、共模抑制能力強、允許的共模輸入電壓高、輸入端耐壓高等。判斷同相輸入端和反相輸入端輸入電阻大、差模增益大、輸71三、集成運放的主要性能指標(biāo)

指標(biāo)參數(shù)F007典型值理想值開環(huán)差模增益Aod106dB∞差模輸入電阻rid2MΩ∞共模抑制比KCMR90dB∞輸入失調(diào)電壓UIO1mV

0UIO的溫漂dUIO/dT(℃)幾μV/℃0輸入失調(diào)電流IIO(│IB1-IB2│)

20nA0UIO的溫漂dUIO/dT(℃)幾nA/℃0最大共模輸入電壓UIcmax±13V最大差模輸入電壓UIdmax±30V-3dB帶寬fH10Hz∞轉(zhuǎn)換速率SR(=duO/dt│max)0.5V/μS

∞20lg│Aod│使uO為0在輸入端所加的補償電壓超過此值不能正常放大差模信號超過此值輸入級放大管擊穿三、集成運放的主要性能指標(biāo)指標(biāo)參數(shù)72四、集成運放的低頻等效模型上圖中：IIO為失調(diào)電流，IIB為偏置電流，UIO為失調(diào)電壓，rid為差模輸入電阻。實際應(yīng)用近似時常可簡化如側(cè)理想情況：四、集成運放的低頻等效模型上圖中：IIO為失調(diào)電流，IIB73討論1.輸入級采用什么措施增大放大倍數(shù)？有源負(fù)載有源負(fù)載復(fù)合管共射放大電路增大輸入級的負(fù)載電阻__+___++反相輸入端同相輸入端積累電流放大系數(shù)超β管2.中間級采用什么措施增大電壓放大倍數(shù)？3.如何消除交越失真？4.uI1、uI3哪個是同相輸入端？哪個是反相輸入端？課堂練習(xí)討論1.輸入級采用什么措施增大放大倍數(shù)？有源負(fù)載有源負(fù)載74本章作業(yè)：4.24.44.84.14本章作業(yè)：75一、直接耦合既是第一級的集電極電阻，又是第二級的基極電阻

能夠放大變化緩慢的信號，便于集成化，Q點相互影響，存在零點漂移現(xiàn)象。

當(dāng)輸入信號為零時，前級由溫度變化所引起的電流、電位的變化會逐級放大。第二級第一級Q1合適嗎？直接連接輸入為零，輸出產(chǎn)生變化的現(xiàn)象稱為零點漂移求解Q點時應(yīng)按各回路列多元一次方程，然后解方程組。一、直接耦合既是第一級的集電極電阻，又是第二級的基極電阻76二、集成運放電路的組成（1）Re的取值應(yīng)為多少？T1和T2管的UCEQ為多少？克服溫漂的方法：引入直流負(fù)反饋，溫度補償。T5、T6分別是T3、T4的有源負(fù)載，而T4又是T6的有源負(fù)載，增大電壓放大倍數(shù)。抑制了每只差分管集電極電流、電位的變化。信號在零附近兩只管子均截止根據(jù)所需靜態(tài)電流，來確定集電結(jié)面積。uI1、uI3哪個是同相輸入端？哪個是反相輸入端？用什么元件取代Re既可設(shè)置合適的Q點，又可使第二級放大倍數(shù)不至于下降太多？對哪些動態(tài)參數(shù)產(chǎn)生影響？根據(jù)所需靜態(tài)電流，來選取發(fā)射極電阻的數(shù)值。（1）直接耦合方式，充分利用管子性能良好的一致性，大量采用差分放大電路和電流源電路。兩只管子交替工作，兩路電源交替供電，雙向跟隨。要求Ri大，Ad大，Ac小，輸入端耐壓高。①電路的輸入、輸出方式？2)RW對動態(tài)參數(shù)的影響？因首先用于信號的運算，故而得名。五、差分放大電路的改進uO＝Aod(uP－uN)Q點相互獨立。5.2差分放大電路一、零點漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因二、長尾式差分放大電路的組成三、長尾式差分放大電路的分析四、差分放大電路的四種接法五、具有恒流源的差分放大電路六、差分放大電路的改進二、集成運放電路的組成5.2差分放大電路一、零點漂移現(xiàn)象772.抑制共模信號：Re的共模負(fù)反饋作用Re的共模負(fù)反饋作用：溫度變化所引起的變化等效為共模信號對于每一邊電路，Re=?如

T(℃)↑→IC1↑IC2↑→UE↑→IB1↓IB2↓→IC1↓IC2↓抑制了每只差分管集電極電流、電位的變化。2.抑制共模信號：Re的共模負(fù)反饋作用Re的共模負(fù)反饋78作業(yè)3.73.8作業(yè)79二、集成運放電路的組成兩個輸入端一個輸出端

若將集成運放看成為一個“黑盒子”，則可等效為一個雙端輸入、單端輸出的差分放大電路。二、集成運放電路的組成兩個一個若將集成運放看成為一個805.5互補輸出級三、基本電路四、消除交越失真的互補輸出級五、準(zhǔn)互補輸出級二、對輸出級的要求一、復(fù)合管5.5互補輸出級三、基本電路四、消除交越失真的互補輸出級五81三、基本電路靜態(tài)時T1、T2均截止，UB=UE=01.特征：T1、T2特性理想對稱。2.靜態(tài)分析T1的輸入特性理想化特性動態(tài)時T1、T2交替工作，對稱情況計算增益可僅考慮一個放大管！三、基本電路靜態(tài)時T1、T2均截止，UB=UE=01.82中間級的分析

中間級是主放大器，它所采取的一切措施都是為了增大放大倍數(shù)。

F007的中間級是以復(fù)合管為放大管、采用有源負(fù)載的共射放大電路。由于等效的集電極電阻趨于無窮大，故動態(tài)電流幾乎全部流入輸出級。中間級輸出級中間級的分析中間級是主放大器，它所采取的一切措施都是83主要內(nèi)容5.1多級放大電路（模、3.2）5.2差分放大電路（模、）5.3模擬集成電路的結(jié)構(gòu)特點（模4.1）5.4電流源電路（模4.2）5.5互補輸出級（模、）5.6集成運算放大器（模4.3、4.4）主要內(nèi)容5.1多級放大電路（模、3.2）845.1多級放大電路一、直接耦合二、阻容耦合二、分析舉例一、動態(tài)參數(shù)分析Part

1Part

25.1多級放大電路一、直接耦合二、阻容耦合二、分析舉例一、85一、直接耦合既是第一級的集電極電阻，又是第二級的基極電阻

能夠放大變化緩慢的信號，便于集成化，Q點相互影響，存在零點漂移現(xiàn)象。

當(dāng)輸入信號為零時，前級由溫度變化所引起的電流、電位的變化會逐級放大。第二級第一級Q1合適嗎？直接連接輸入為零，輸出產(chǎn)生變化的現(xiàn)象稱為零點漂移求解Q點時應(yīng)按各回路列多元一次方程，然后解方程組。一、直接耦合既是第一級的集電極電阻，又是第二級的基極電阻86如何設(shè)置合適的靜態(tài)工作點？對哪些動態(tài)參數(shù)產(chǎn)生影響？

用什么元件取代Re既可設(shè)置合適的Q點，又可使第二級放大倍數(shù)不至于下降太多？若要UCEQ＝5V，則應(yīng)怎么辦？用多個二極管嗎？二極管導(dǎo)通電壓UD≈？動態(tài)電阻rd特點？Re必要性？穩(wěn)壓管伏安特性

UCEQ1太小→加Re（Au2數(shù)值↓）→改用D→若要UCEQ1大，則改用DZ。如何設(shè)置合適的靜態(tài)工作點？對哪些動態(tài)參數(shù)產(chǎn)生影響？87NPN型管和PNP型管混合使用

在用NPN型管組成N級共射放大電路，由于UCQi＞UBQi，所以UCQi＞UCQ(i-1）（i=1～N），以致于后級集電極電位接近電源電壓，Q點不合適。UCQ1

（UBQ2）

＞UBQ1UCQ2＜

UCQ1

UCQ1

（UBQ2）

＞UBQ1UCQ2＞

UCQ1

NPN型管和PNP型管混合使用在用NPN型管組成N級88二、阻容耦合

Q點相互獨立。不能放大變化緩慢的信號，低頻特性差，不易集成化。共射電路共集電路有零點漂移嗎？

利用電容連接信號源與放大電路、放大電路的前后級、放大電路與負(fù)載，為阻容耦合。二、阻容耦合Q點相互獨立。不能放大變化緩慢的信號，89一、動態(tài)參數(shù)分析1.電壓放大倍數(shù)2.輸入電阻3.輸出電阻

對電壓放大電路的要求：Ri大，Ro小，Au的數(shù)值大，最大不失真輸出電壓大。一、動態(tài)參數(shù)分析1.電壓放大倍數(shù)2.輸入電阻3.輸出電阻90二、分析舉例二、分析舉例91

失真分析：由NPN型管組成的兩級共射放大電路共射放大電路共射放大電路飽和失真？截止失真？

首先確定在哪一級出現(xiàn)了失真，再判斷是什么失真。

比較Uom1和Uim2，則可判斷在輸入信號逐漸增大時哪一級首先出現(xiàn)失真。

在前級均未出現(xiàn)失真的情況下，多級放大電路的最大不失真電壓等于輸出級的最大不失真電壓。討論一失真分析：由NPN型管組成的兩級共射放大電路共射放大電路92討論二：放大電路的選用1.按下列要求組成兩級放大電路：①Ri＝1～2kΩ，Au

的數(shù)值≥3000；②Ri≥10MΩ，Au的數(shù)值≥300；③Ri＝100～200kΩ，Au的數(shù)值≥150；④Ri≥10MΩ，Au的數(shù)值≥10，Ro≤100Ω。①共射、共射2.若測得三個單管放大電路的輸入電阻、輸出電阻和空載電壓放大倍數(shù)，則如何求解它們連接后的三級放大電路的電壓放大倍數(shù)？注意級聯(lián)時兩級的相互影響?、诠苍?、共射③共集、共射④共源、共集。討論二：放大電路的選用1.按下列要求組成兩級放大電路：①93作業(yè)3.1

3.23.5作業(yè)945.2差分放大電路一、零點漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因二、長尾式差分放大電路的組成三、長尾式差分放大電路的分析四、差分放大電路的四種接法五、具有恒流源的差分放大電路六、差分放大電路的改進5.2差分放大電路一、零點漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因二、長尾95一、零點漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因1.什么是零點漂移現(xiàn)象：ΔuI＝0，ΔuO≠0的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因：溫度變化，直流電源波動，元器件老化。其中晶體管的特性對溫度敏感是主要原因，故也稱零漂為溫漂。克服溫漂的方法：引入直流負(fù)反饋，溫度補償。最佳典型電路：差分放大電路一、零點漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因1.什么是零點漂移現(xiàn)象：Δu96零點漂移零輸入零輸出理想對稱二、長尾式差分放大電路的組成信號特點？能否放大？共模信號：大小相等，極性相同。差模信號：大小相等，極性相反.信號特點？能否放大？零點漂移零輸入零輸出理想對稱二、長尾式差分放大電路的組成信號97典型電路在理想對稱的情況下：2.零輸入零輸出；1.可克服零點漂移；4.放大差模信號。3.抑制共模信號；典型電路在理想對稱的情況下：2.零輸入零輸出；1.可克服98三、長尾式差分放大電路的分析

Rb是必要的嗎？1.

Q點：晶體管輸入回路方程：通常，Rb較小，且IBQ很小，故選合適的VEE和Re就可得合適的Q三、長尾式差分放大電路的分析Rb是必要的嗎？1.Q點：晶99若要UCEQ＝5V，則應(yīng)怎么辦？用多個二極管嗎？根據(jù)信號源和負(fù)載的接地情況，差分放大電路有四種接法：雙端輸入雙端輸出、雙端輸入單端輸出、單端輸入雙端輸出、單端輸入單端輸出。（2）什么情況下Ad為“＋”？中間級是主放大器，它所采取的一切措施都是為了增大放大倍數(shù)。課堂練習(xí)：試畫出該復(fù)合管的等效類型，并推導(dǎo)出其直流電流放大倍數(shù)β三、集成運放的電壓傳輸特性四種接法的比較：電路參數(shù)理想對稱條件下③靜態(tài)時iO約為多少？抑制共模信號：Re的共模負(fù)反饋作用共集形式，輸入電阻大，允許的共模輸入電壓幅值大。T7的作用：抑制共模信號（3）分析功能：定性分析每一部分電路的基本功能和性能。對電壓放大電路的要求：Ri大，Ro小，Au的數(shù)值大，最大不失真輸出電壓大。（5）定量計算：必要時可估算或利用計算機計算電路的主要參數(shù)。T5、T6分別是T3、T4的有源負(fù)載，而T4又是T6的有源負(fù)載，增大電壓放大倍數(shù)。uI1、uI3哪個是同相輸入端？哪個是反相輸入端？四、差分放大電路的四種接法②其集電結(jié)靜態(tài)電流約為多少？T7的作用：抑制共模信號④Ri≥10MΩ，Au的數(shù)值≥10，Ro≤100Ω。2.抑制共模信號

共模信號：數(shù)值相等、極性相同的輸入信號，即若要UCEQ＝5V，則應(yīng)怎么辦？用多個二極管嗎？2.抑制1002.抑制共模信號：Re的共模負(fù)反饋作用Re的共模負(fù)反饋作用：溫度變化所引起的變化等效為共模信號對于每一邊電路，Re=?如

T(℃)↑→IC1↑IC2↑→UE↑→IB1↓IB2↓→IC1↓IC2↓抑制了每只差分管集電極電流、電位的變化。2.抑制共模信號：Re的共模負(fù)反饋作用Re的共模負(fù)反饋1013.放大差模信號△iE1=－△iE2，Re中電流不變，即Re

對差模信號無反饋作用。差模信號：數(shù)值相等，極性相反的輸入信號，即＋－＋－3.放大差模信號△iE1=－△iE2，Re中電流不變，102為什么？差模信號作用時的動態(tài)分析差模放大倍數(shù)為什么？差模信號作用時的動態(tài)分析差模放大倍數(shù)1034.動態(tài)參數(shù)：Ad、Ri、Ro、Ac、KCMR

共模抑制比KCMR：綜合考察差分放大電路放大差模信號的能力和抑制共模信號的能力。

在實際應(yīng)用時，信號源需要有“接地”點，以避免干擾；或負(fù)載需要有“接地”點，以安全工作。

根據(jù)信號源和負(fù)載的接地情況，差分放大電路有四種接法：雙端輸入雙端輸出、雙端輸入單端輸出、單端輸入雙端輸出、單端輸入單端輸出。4.動態(tài)參數(shù)：Ad、Ri、Ro、Ac、KCMR104四、差分放大電路的四種接法

由于輸入回路沒有變化，所以IEQ、IBQ、ICQ與雙端輸出時一樣。但是UCEQ1≠UCEQ2。1.雙端輸入單端輸出：Q點分析四、差分放大電路的四種接法由于輸入回路沒有變化，所1051.雙端輸入單端輸出：差模信號作用下的分析1.雙端輸入單端輸出：差模信號作用下的分析1061.雙端輸入單端輸出：共模信號作用下的分析1.雙端輸入單端輸出：共模信號作用下的分析1071.雙端輸入單端輸出：問題討論（1）T2的Rc可以短路嗎？（2）什么情況下Ad為“＋”？（3）雙端輸出時的Ad是單端輸出時的2倍嗎？課堂練習(xí)：試回答上述3個問題1.雙端輸入單端輸出：問題討論（1）T2的Rc可以短路嗎1082.單端輸入雙端輸出共模輸入電壓差模輸入電壓

輸入差模信號的同時總是伴隨著共模信號輸入：

在輸入信號作用下發(fā)射極的電位變化嗎？說明什么？2.單端輸入雙端輸出共模輸入電壓差模輸入電壓輸入差109輸入失調(diào)電壓UIO1mV0上圖中：IIO為失調(diào)電流，IIB為偏置電流，UIO為失調(diào)電壓，rid為差模輸入電阻。當(dāng)輸入信號為零時，前級由溫度變化所引起的電流、電位的變化會逐級放大。雙端輸入單端輸出：問題討論T1的表現(xiàn)有如T0的鏡像輸入方式：Ri均為2(Rb+rbe)；失真分析：由NPN型管組成的兩級共射放大電路由于Aod高達幾十萬倍，所以集成運放工作在線性區(qū)時的最大輸入電壓(uP－uN)的數(shù)值僅為幾十～一百多微伏。五、具有恒流源的差分放大電路二、長尾式差分放大電路的組成雙端輸入時無共模信號輸入，單端輸入時有共模信號輸入。2)RW對動態(tài)參數(shù)的影響？如何消除交越失真？差模信號：數(shù)值相等，極性相反的輸入信號，即對于每一邊電路，Re=?寬頻帶，以及更大的增益！Q點相互獨立。中間級是主放大器，它所采取的一切措施都是為了增大放大倍數(shù)。Re的共模負(fù)反饋作用：溫度變化所引起的變化等效為共模信號對電壓放大電路的要求：Ri大，Ro小，Au的數(shù)值大，最大不失真輸出電壓大。2.單端輸入雙端輸出問題討論：（1）UOQ產(chǎn)生的原因？（2）如何減小共模輸出電壓？測試:差模輸出共模輸出靜態(tài)時的值單端輸入單端輸出的情況請同學(xué)們自行分析！輸入失調(diào)電壓UIO1103.四種接法的比較：電路參數(shù)理想對稱條件下輸入方式：Ri均為2(Rb+rbe)；雙端輸入時無共模信號輸入，單端輸入時有共模信號輸入。輸出方式：Q點、Ad、Ac、KCMR、Ro均與之有關(guān)。3.四種接法的比較：電路參數(shù)理想對稱條件下輸入方式：R111五、差分放大電路的改進

由前分析可知：Re越大，每一邊的漂移越小，共模負(fù)反饋越強，Ac越小，KCMR越大，差分放大電路的性能越好。但為使靜態(tài)電流不變，Re越大，VEE越大，以至于Re太大就不合理了。

需在低電源條件下，設(shè)置合適的IEQ，并得到得到（等效）趨于無窮大的Re。解決方法：采用電流源取代Re！五、差分放大電路的改進由前分析可知：Re越大，1121、具有恒流源差分放大電路的組成等效電阻為無窮大近似為恒流1、具有恒流源差分放大電路的組成等效電阻為無窮大近似為1131)RW取值應(yīng)大些？還是小些？2)RW對動態(tài)參數(shù)的影響？3)若RW滑動端在中點，寫出Ad、Ri的表達式。2、加調(diào)零電位器RW（改善對稱性）1)RW取值應(yīng)大些？還是小些？2、加調(diào)零電位器RW（114六、場效應(yīng)管差分放大電路六、場效應(yīng)管差分放大電路115若uI1=10mV，uI2=5mV，則uId=？uIc=？uId=5mV，uIc=7.5mV討論一

若將電橋的輸出作為差放的輸入，則其共模信號約為多少？設(shè)置Q點時如何考慮？若uI1=10mV，uI2=5mV，則uId=？uIc=？1161、uI=10mV，則uId=?uIc=?2、若Ad=－102、KCMR＝103用直流表測uO

，uO=?uId=10mV，uIc=5mVuO=AduId+AcuIc+UCQ1=?=?=?討論二單端輸入單端輸出1、uI=10mV，則uId=?uIc=?uId=10m117例電路如側(cè)。已知（1）Re的取值應(yīng)為多少？T1和T2管的UCEQ為多少？（2）試求Au、Ri和Ro;（3）若將電路改成單端輸出（如圖），用直流表測得輸出電壓uo=3V，試問輸入電壓約為多少？設(shè)共模電壓可忽略。解：（1）例電路如側(cè)。已知（1）Re的取值應(yīng)為多少？T1和T2管的UC118例電路如側(cè)。已知（1）Re的取值應(yīng)為多少？T1和T2管的UCEQ為多少？（2）試求Au、Ri和Ro;（3）若將電路改成單端輸出（如圖），用直流表測得輸出電壓uo=3V，試問輸入電壓約為多少？設(shè)共模電壓可忽略。解：（2）據(jù)、、可得交流等效例電路如側(cè)。已知（1）Re的取值應(yīng)為多少？T1和T2管的UC119iB方向決定復(fù)合管的類型（1）T2的Rc可以短路嗎？3模擬集成電路的結(jié)構(gòu)特點（模4.輸入為零，輸出產(chǎn)生變化的現(xiàn)象稱為零點漂移若再增加一個Re0,可構(gòu)成一比例電流源（IC1/IR=Re0/Re1）請同學(xué)們自習(xí)之使單端輸出電路的差模放大倍數(shù)近似等于雙端輸出時的差模放大倍數(shù)。3模擬集成電路的結(jié)構(gòu)特點輸出方式：Q點、Ad、Ac、KCMR、Ro均與之有關(guān)。（1）直接耦合方式，充分利用管子性能良好的一致性，大量采用差分放大電路和電流源電路。特征：T1、T2特性理想對稱。中間級采用什么措施增大電壓放大倍數(shù)？由于Aod高達幾十萬倍，所以集成運放工作在線性區(qū)時的最大輸入電壓(uP－uN)的數(shù)值僅為幾十～一百多微伏。信號在零附近兩只管子均截止課堂練習(xí)：試畫出該復(fù)合管的等效類型，并推導(dǎo)出其直流電流放大倍數(shù)βuO=f(uP-uN)F007的中間級是以復(fù)合管為放大管、采用有源負(fù)載的共射放大電路。5互補輸出級（模、）二、長尾式差分放大電路的組成如何消除交越失真？（1）Re的取值應(yīng)為多少？T1和T2管的UCEQ為多少？例電路如側(cè)。已知（3）若將電路改成單端輸出（如圖），用直流表測得輸出電壓uo=3V，試問輸入電壓約為多少？設(shè)共模電壓可忽略。

據(jù)、、可得解：（3）因直流表測得的輸出電壓包涵靜態(tài)和動態(tài)兩部分！再據(jù)可得忽略共模影響有：iB方向決定復(fù)合管的類型例電路如側(cè)。已知（3）若將電路改成單120作業(yè)3.73.8作業(yè)1215.3

模擬集成電路的結(jié)構(gòu)特點一、集成運放的特點二、集成運放電路的組成三、集成運放的電壓傳輸特性5.3模擬集成電路的結(jié)構(gòu)特點一、集成運放的特點二、集成運122一、集成運放的特點（1）直接耦合方式，充分利用管子性能良好的一致性，大量采用差分放大電路和電流源電路。（2）用復(fù)雜電路實現(xiàn)高性能的放大電路，因為電路的復(fù)雜化并不帶來工藝的復(fù)雜性。（3）用有源元件替代無源元件，如用晶體管取代難于制作的大電阻。（4）采用復(fù)合管。

集成運算放大電路，簡稱集成運放，是一個高性能的直接耦合多級放大電路。因首先用于信號的運算，故而得名。一、集成運放的特點（1）直接耦合方式，充分利用管子性能良好的123二、集成運放電路的組成兩個輸入端一個輸出端

若將集成運放看成為一個“黑盒子”，則可等效為一個雙端輸入、單端輸出的差分放大電路。二、集成運放電路的組成兩個一個若將集成運放看成為一個124集成運放電路四個組成部分的作用輸入級：前置級，多采用差分放大電路。要求Ri大，Ad大，

Ac小，輸入端耐壓高。中間級：主放大級，多采用共射放大電路。要求有足夠的放大能力。輸出級：功率級，多采用準(zhǔn)互補輸出級。要求Ro小，最大不失真輸出電壓盡可能大。偏置電路：為各級放大電路設(shè)置合適的靜態(tài)工作點。較多采用電流源電路?幾代產(chǎn)品中輸入級的變化最大！集成運放電路四個組成部分的作用輸入級：前置級，多采用差分放大125三、集成運放的電壓傳輸特性

由于Aod高達幾十萬倍，所以集成運放工作在線性區(qū)時的最大輸入電壓(uP－uN)的數(shù)值僅為幾十～一百多微伏。在線性區(qū)：uO＝Aod(uP－uN)

Aod是開環(huán)差模放大倍數(shù)。非線性區(qū)

(uP－uN)的數(shù)值大于一定值時，開環(huán)集成運放的輸出不是＋UOM

,

就是－UOM，即此時集成運放工作在非線性區(qū)。uO=f(uP-uN)三、集成運放的電壓傳輸特性由于Aod高達幾十萬倍，1265.4

集成運放中的電流源電路一、鏡像電流源二、微電流源三、多路電流源四、有源負(fù)載5.4集成運放中的電流源電路一、鏡像電流源二、微電流源三127一、鏡像電流源T0和T1特性完全相同。在電流源電路中充分利用集成運放中晶體管性能的一致性。T1的表現(xiàn)有如T0的鏡像基準(zhǔn)電流調(diào)整R即可得所需的Ic1!該電路有無負(fù)反饋？一、鏡像電流源T0和T1特性完全相同。在電流源電路中128二、微電流源設(shè)計過程很簡單，首先確定IE0和IE1，然后選定R和Re。超越方程Re

集成電路中常常要求提供很?。ㄍǔ资玻┑撵o態(tài)電流(Ic1)，受工藝限制，又不能用太大的電阻，怎么辦？Re0Re1若再增加一個Re0,可構(gòu)成一比例電流源（IC1/IR=Re0/Re1）請同學(xué)們自習(xí)之二、微電流源設(shè)計過程很簡單，首先確定IE0和IE1，然后選定129克服溫漂的方法：引入直流負(fù)反饋，溫度補償。課堂練習(xí)：試畫出該復(fù)合管的等效類型，并推導(dǎo)出其直流電流放大倍數(shù)β六、差分放大電路的改進輸入失調(diào)電壓UIO1mV0③Ri＝100～200kΩ，Au的數(shù)值≥150；5互補輸出級（模、）中間級是主放大器，它所采取的一切措施都是為了增大放大倍數(shù)。uI1、uI3哪個是同相輸入端？哪個是反相輸入端？兩只管子交替工作，兩路電源交替供電，雙向跟隨。輸入失調(diào)電壓UIO1mV0既是第一級的集電極電阻，又是第二級的基極電阻不能放大變化緩慢的信號，低頻特性差，不易集成化。②其集電結(jié)靜態(tài)電流約為多少？iO增大到一定程度，D1導(dǎo)通，為T14基極分流，從而保護了T14。課堂練習(xí)：試畫出該復(fù)合管的等效類型，并推導(dǎo)出其直流電流放大倍數(shù)β五、具有恒流源的差分放大電路1多級放大電路（模、3.特征：T1、T2特性理想對稱。輸入級采用什么措施增大放大倍數(shù)？集成電路中常常要求提供很?。ㄍǔ资玻┑撵o態(tài)電流(Ic1)，受工藝限制，又不能用太大的電阻，怎么辦？三、多路電流源

根據(jù)所需靜態(tài)電流，來選取發(fā)射極電阻的數(shù)值。

根據(jù)所需靜態(tài)電流，來確定集電結(jié)面積。

根據(jù)所需靜態(tài)電流，來確定溝道尺寸。多集電極管克服溫漂的方法：引入直流負(fù)反饋，溫度補償。三、多路電流源130四、有源負(fù)載

①哪只管子為放大管？②其集電結(jié)靜態(tài)電流約為多少？③靜態(tài)時UCQ1為多少？④為什么要考慮

h22?1.用于共射放大電路動態(tài)等效電路四、有源負(fù)載①哪只管子為放大管？④為什么要考慮1312.用于差分放大電路①電路的輸入、輸出方式？②如何設(shè)置靜態(tài)電流？③靜態(tài)時iO約為多少？④動態(tài)時ΔiO約為多少？

使單端輸出電路的差模放大倍數(shù)近似等于雙端輸出時的差模放大倍數(shù)。靜態(tài)：動態(tài)：2.用于差分放大電路①電路的輸入、輸出方式？使單1325.5互補輸出級三、基本電路四、消除交越失真的互補輸出級五、準(zhǔn)互補輸出級二、對輸出級的要求一、復(fù)合管5.5互補輸出級三、基本電路四、消除交越失真的互補輸出級五133一、復(fù)合管復(fù)合管的組成：多只管子合理連接等效成一只管子。

不同類型的管子復(fù)合后，其類型決定于T1管。目的：增大β，減小前級驅(qū)動電流，改變管子的類型。iB方向決定復(fù)合管的類型一、復(fù)合管復(fù)合管的組成：多只管子合理連接等效成一只管子。134討論一：判斷下列各圖是否能組成復(fù)合管

在合適的外加電壓下，每只管子的電流都有合適的通路，才能組成復(fù)合管?！獭獭獭陶n堂練習(xí)：試畫出該復(fù)合管的等效類型，并推導(dǎo)出其直流電流放大倍數(shù)β討論一：判斷下列各圖是否能組成復(fù)合管在合適的外加135Ri=?Ro=?討論二Ri=?Ro=?討論二136派生電路舉例：組合的結(jié)果帶來什么好處？寬頻帶，以及更大的增益！派生電路舉例：組合的結(jié)果帶來什么好處？寬頻帶，以及更大的增益137

互補輸出級是直接耦合的功率放大電路。對輸出級的要求：帶負(fù)載能力強；直流功耗??；負(fù)載電阻上無直流功耗；最大不失真輸出電壓最大。二、對輸出級的要求射極輸出形式靜態(tài)工作電流小輸入為零時輸出為零

雙電源供電時Uom的峰值接近電源電壓。單電源供電Uom的峰值接近二分之一電源電壓。不符合要求！互補輸出級是直接耦合的功率放大電路。二、對輸出級的要求射138三、基本電路靜態(tài)時T1、T2均截止，UB=UE=01.特征：T1、T2特性理想對稱。2.靜態(tài)分析T1的輸入特性理想化特性動態(tài)時T1、T2交替工作，對稱情況計算增益可僅考慮一個放大管！三、基本電路靜態(tài)時T1、T2均截止，UB=UE=01.139課堂練習(xí)：試畫出該復(fù)合管的等效類型，并推導(dǎo)出其直流電流放大倍數(shù)β動態(tài)時T1、T2交替工作，對稱情況計算增益可僅考慮一個放大管！以復(fù)合管為放大管、恒流源作負(fù)載的共射放大電路（3）分析功能：定性分析每一部分電路的基本功能和性能。三、集成運放的電壓傳輸特性克服溫漂的方法：引入直流負(fù)反饋，溫度補償。課堂練習(xí)：試畫出該復(fù)合管的等效類型，并推導(dǎo)出其直流電流放大倍數(shù)β3模擬集成電路的結(jié)構(gòu)特點若將集成運放看成為一個“黑盒子”，則可等效為一個雙端輸入、單端輸出的差分放大電路。四、集成運放的低頻等效模型（1）Re的取值應(yīng)為多少？T1和T2管的UCEQ為多少？（1）Re的取值應(yīng)為多少？T1和T2管的UCEQ為多少？共集形式，輸入電阻大，允許的共模輸入電壓幅值大。3模擬集成電路的結(jié)構(gòu)特點（模4.Q點相互獨立。雙端輸入單端輸出：差模信號作用下的分析利用電容連接信號源與放大電路、放大電路的前后級、放大電路與負(fù)載，為阻容耦合。在前級均未出現(xiàn)失真的情況下，多級放大電路的最大不失真電壓等于輸出級的最大不失真電壓。uI1、uI3哪個是同相輸入端？哪個是反相輸入端？中間級是主放大器，它所采取的一切措施都是為了增大放大倍數(shù)。3.動態(tài)分析ui正半周，電流通路為

+VCC→T1→RL→地，

uo=ui

兩只管子交替工作，兩路電源交替供電，雙向跟隨。ui負(fù)半周，電流通路為地→RL→T2→-VCC，uo=ui課堂練習(xí)：試畫出該復(fù)合管的等效類型，并推導(dǎo)出其直流電流放大倍1404.交越失真消除失真的方法：設(shè)置合適的靜態(tài)工作點。信號在零附近兩只管子均截止開啟電壓①靜態(tài)時T1、T2處于臨界導(dǎo)通狀態(tài)，有信號時至少有一只導(dǎo)通；②偏置電路對動態(tài)性能影響要小。4.交越失真消除失真的方法：信號在零附近兩只管子均截止開141四、消除交越失真的互補輸出級四、消除交越失真的互補輸出級142五、準(zhǔn)互補輸出級

為保持輸出管的良好對稱性，輸出管應(yīng)為同類型晶體管。大！五、準(zhǔn)互補輸出級為保持輸出管的良好對稱性，輸143作業(yè)2.183.13.23.53.73.83.103.11作業(yè)1445.6

集成運放的電路分析及其性能指標(biāo)二、讀圖舉例三、集成運放的性能指標(biāo)一、讀圖方法四、集成運放的低頻等效模型5.6集成運放的電路分析及其性能指標(biāo)二、讀圖舉例三、集成145一、讀圖方法（1）了解用途：了解要分析的電路的應(yīng)用場合、用途和技術(shù)指標(biāo)。（2