第五章集成電路運算放大器及應用

第五章集成電路運算放大器及應用基本要求：理解差動放大電路的工作原理；掌握運算放大器的分析方法?；緝?nèi)容：差動放大電路復合管電路

集成運算放大器集成電路運算放大器的應用15.1差動放大電路集成電路運算放大器是一種具有高放大倍數(shù)的多級直接耦合放大電路。當多級直接耦合放大電路的輸入端短路(ui＝0)，輸出端電壓它并不保持恒值，而在緩慢地、無規(guī)則地變化著，這種現(xiàn)象就稱為零點漂移。產(chǎn)生零點漂移的主要原因是三極管受溫度的影響。抑制零點漂移有效的措施之一是采用差動放大電路。2本節(jié)主要內(nèi)容：5.1.1基本差分電路5.1.2長尾式差分電路5.1.3長尾式差分電路的工作原理分析5.1.4差分放大電路四種接法的分析與比較3特點：結(jié)構(gòu)對稱。差動放大電路的工作情況vi1vi2voRCR1T1RBRCR1T2RB+VCC45.1.1基本差分電路1、基本差分電路的組成基本差分電路如圖5-1-1和圖5-1-2。其工作原理是利用對稱性來解決和克服零漂問題。電路左右兩邊對稱，指電路結(jié)構(gòu)及元件的特性與參數(shù)完全相同，使T1、T2在同一個直流電源供電情況下具有相同的靜態(tài)工作點。圖5-1-1基本差分電路形式之一圖5-1-2基本差分電路形式之二5輸入信號：輸出信號：電壓放大倍數(shù)：6①當輸入信號vi1和vi2大小相等、極性相反時，定義為差分輸入信號或差模輸入信號vd

。vi1=-vi2，此時，放大電路的輸入電壓為：或：式中，vd稱為差動輸入電壓。2、基本差分電路的工作原理7②當輸入信號vi1和vi2大小相等、極性相同時，定義為共模輸入信號vc

。則：或：8③當輸入信號中既有差模信號，又有共模信號時，則基本差分電路輸入端的信號可分解為二種信號的疊加，即

9根據(jù)兩式可得出如下結(jié)論：在差分放大電路輸入端施加的任意形式的信號都可以分解為差模信號與共模信號的疊加，輸出端的響應都可視為差模信號與共模信號共同作用的結(jié)果。10例已知基本差分放大電路如圖5-1-1所示vi1=5V，vi2=3V，求此時作用于放大電路輸入端的差模電壓為多少？共模電壓為多少？解：根據(jù)差模信號的定義，總的差模輸入信號為：由電路的對稱性可知，每個輸入端的輸入電壓為：11于是，兩個實際的輸入信號電壓可等效為圖(a)或圖(b)的形式。根據(jù)共模信號的定義有：12由圖可見，對于差模輸入信號，由于vi1=-vi2則根據(jù)共射放大電路輸出與輸入反相的特點：得，差模輸入信號作用下的電壓放大倍數(shù)為：Ad稱為差模電壓放大倍數(shù)。對于共模輸入信號：由于電路對稱，則

AC稱為共模電壓放大倍數(shù)。3、放大倍數(shù)的計算：133、放大倍數(shù)的計算：基本差分放大電路只對差模輸入信號進行放大，而不對共模信號進行放大。在雙端輸出的情況下，放大電路的差模電壓放大倍數(shù)等于一個單級共射放大電路的電壓放大倍數(shù)。在理想對稱的條件下，如果共模信號能夠模擬溫度的變化，則不難看出，無論溫度怎么變化，輸出端皆為零，從而達到了抑制輸出信號電壓的零點漂移。145.1.2長尾式差分電路前面介紹的基本差分放大電路中，依靠電路對稱，利用兩個放大電路的輸出之差，抑制了零點漂移電壓的輸出，但是并沒有消除單級放大電路本身的零漂。為了進一步減小或消除零漂，提高抑制零點漂移的效果，需要在基本差分放大電路的基礎上進行改進，減小單級放大電路自身的零點漂移。15在基廉本差鎮(zhèn)分放乏大電割路的溫發(fā)射你極接入細一個拿射極糕電阻RE，以膜便引入電惹流負謙反饋面，穩(wěn)莖定輸正入電茫壓，減小育零漂硬。發(fā)射藏極電騾阻RE猶如逐在基夢本差爬分電心路中箭多了標一條歸尾巴使，RE愈大荒，穩(wěn)恭定性屢愈好巖，相培當于錢尾巴催愈長匪，故火稱為長尾初式差液分電斜路。射極維電阻RE愈大，對籍共模彈信號漿的反賭饋作聽用愈暴強，扒抑制救零漂亞的效類果愈漏好，查但同燭時，RE上的袍直流奴壓降疏也愈藥大，巷三極亮管放甲大的動態(tài)愛范圍亡愈小。解決爆辦法得是增加頌一個禍負電含源VEE，用外以增艘加三嚴極管閥的動宅態(tài)范纏圍。扎如圖5-吵1-崗3所示筒。圖5-棄1-畢3長尾次式差暈分放漸大電己路1、長尼尾式為差分寇電路撞的組醫(yī)成162、長置尾式選差分蘿電路伴的幾烏種接撇法（1）雙泰端輸誕入雙燭端輸榆出輸入芒信號搖分別雞在三詢極管T1、T2的基丑極輸效入，沸從T1、T2的集電上極之急間輸魄出。櫻這種兼接法稱為雙端像輸入啞雙端伏輸出柏電路。如圖5-物1-秧3所示混。圖5-躬1-急3長尾杰式差嶄分放恭大電杰路174.手5.論2長尾挺式差拆分電驗路（2）雙中端輸僅入單皮端輸豈出輸入再信號辦分別頭在三晨極管T1、T2的基酸極輸考入，蒙但輸份出卻只從T1或T2的集撥電極施單獨對地偽之間里輸出味，稱膏為雙端且輸入糟單端釋輸出。如果流從T1的集瓜電極早輸出服，稱潮為左側(cè)唱輸出，電遣壓放輝大倍燥數(shù)為危單級材共射俊放大游電路淚的一杯半，似且輸漲出與庸輸入倘反相暈，如速圖5-層1-丟4所示丟。如果廊從T2的集玩電極唉輸出巡壽，稱促為右側(cè)激輸出，電晌壓放繼大倍塘數(shù)也察為單放級共蠟射放胡大電狡路的項一半訓，但茅輸出港與輸卷入同境相。圖5-遙1-假4雙端錫輸入驅(qū)左側(cè)得單端州輸出184.勝5.婆2長尾闊式差休分電牽路（3）單賽端輸翠入雙戲端輸辱出輸入宴信號質(zhì)只從鼻三極膜管T1或T2的基硬極一端吧輸入，從箭三極綱管T1和T2的集電層極之勞間輸庸出。圖5-碰1-本5單端配輸入駛雙端柴輸出奧的接迷法194.桿5.蠅2長尾磁式差剖分電將路（4）單除端輸錘入單閃端輸陽出輸入寒信號很只從違三極和管T1或T2的基者極一端還輸入，只公從三極肅管T1或T2的集電蹈極一端對宴地輸涂出。在長堆尾式吃差分鑒電路棗的幾凈種接含法中伯，值喝得注咳意的柜是：在單將端輸滔入時（包瞎括單哀端輸版入雙者端輸私出和女單端咱輸入塵單端鬧輸出亦），圖由于濕對稱陷，輸繪入的斯差模種信號敲在圖5-場1-恥5和圖5-床1-思6的虛霉線所組示的龍輸入些回路舒中，文將被翼對半直分配杠到兩繁側(cè)的扁輸入紛端，相當督于雙綱端輸彎入；可以厲說單夫端輸迷入等職同于執(zhí)雙端竭輸入。圖5-各1-喇6單端恒輸入關(guān)左側(cè)隔單端仍輸出204.園5.鏟3長尾屢式差辮分電效路準的工棕作原矩理分脾析前面勁就長壤尾式貧差分初放大譯電路的幾眼種接艱法進茂行了占介紹詠。下鍵面以圖4-妻5-朵4所示澤的長砍尾式炸差分族放大筒電路為語例，員對雙駛端輸謊入雙茄端輸鞋出電路的頑工作登原理箏進行裳分析妙。1、靜派態(tài)分及析靜態(tài)焰時，歷輸入聰信號vi1和vi2均為慌零，住等效柄處理船方法惜是將駕兩個沫輸入誼端分滑別對訓地短虜路。鍵由于漂電路倒左右敵對稱補，T1和T2特性博相同躲，則錘有IC1=IC2、VC1=VC2得到規(guī)：V0=VC1-VC2=I0RL=0辦(腦1)I0=0既(冠2)式(2滿)表明乞，在享靜態(tài)赴時，RL電阻怪中沒伯有電有流流咱過,相當威于開堅路，雄也就援是說苦，RL可以呀拿掉川。RL拿掉未后的耽直流喉通路愚如圖5-啊1-跨7所示信。圖5-轉(zhuǎn)1-剩3長尾唉式差綠分放屬大電鋒路215.萌1.殺3長尾守式差固分電派路果的工億作原孤理分明析對于棉輸入司回路勿：由于旺在設閉計時威，RE通常須選得童比較釣大，扁使得IBQ非常丟小，策一般漿可以王忽略更，則(約為-0歸.7端V)根據(jù)貪電路昏的對際稱性帥可知訪，每艘個管戀子的禍集電乒極電扣流為IEQ的一形半，催即說明T1的工掌作點左電壓VCE巴Q近似詳為它慰的集段電極嫁對地誕電位摧。圖5-療1-黑7長尾立差分慮放大獸電路鵝的直炕流通碧路22當差鼓分放注大電坑路兩盞輸入雁端加勁上任譽意信號vi1、vi2時，欠都可吐以等校效為差模和共模信號罰的疊蝕號，置根據(jù)泊疊加效原理仁，可以床分別違進行型分析綠。（1）差究模信膠號vid由于怒電路釀的對疾稱性毀使vi均分聾給兩誓個輸氣入端渾，即即在殲輸出北端RL兩端罷有信興號輸仗出。圖5-直1-刊8雙入辦雙出用差模塞電路2、動私態(tài)分說析234.既5.絞3長尾盾式差宣分電咽路復的工貿(mào)作原漫理分極析此時姑，在RE上的解電流虛約為針，即RE上的眾差模感交流績電流合為零掉。則RE上的號差模身交流達電壓汪也為0。使VE點對意交流泛信號除而言級相當跨于接僅地，得：淘差模修交流滴通路如圖5-殃1-滾9所示回。圖5-弓1-簽9差模儀交流席通路圖5-銹1-助8雙入屠雙出扔差模醬電路244.避5.者3長尾畜式差繡分電粗路論的工址作原番理分饑析①差模室電壓嬸增益由于須電路堅對稱趨，RL接在普兩管播集電極神之間裙，兩沉端電妄壓變男化量您相等，陷極性窮相反啟，所籠以，倦負載末電阻RL的中顫點電牽位不般變，相當略于交僵流接戴地。因彈此，登可以攤將RL分為鏡相等纏的兩順部分仇，對T1、T2各取RL/2。在雙獅入雙鍛出時，兩管改基極迷之間怕的輸山入是準單邊激的兩伴倍，詳兩管沈集電烈極之麗間的弦輸出破也是寸單邊嫩的兩辰倍。所填以，稀此時邊差放低的差模煩電壓粒放大到倍數(shù)與單鋤管放油大電練路的陶電壓刷放大睬倍數(shù)病相同蛾。即：其中圖5-次1-那9差模坊交流便通路圖5-臉1-困10差模飛放大塌微變決電路25②差模污輸入翻電阻欺：為差晶模輸陷入信胞號電慮壓與初差模輸入鼠信號就電流具之比敘，即惱從兩個輸駱入端糟看進品去的塊總差氣模輸方入電妻阻。③差模沿輸出圓電阻規(guī)：雙端承輸出亡時，減兩輸綠出端蘋之間姑呈現(xiàn)謹?shù)牟钍吣］斂殖鲭姳铻閳D5-旋1-絲式10差模娘放大封微變鉛電路26（2）共咳模分假析雙入寨雙出舊電路藍加共甘模信須號如圖5-漢1-寶11所示程。加共博模信欣號時主：vic爭1=vic旱2=vic由于鼠電路度兩邊香對稱昌，RE上的職電流紅變化炊是每夠個三吧極管胃電流丙變化舌的兩掏倍。從電縣壓等龍效的沿觀點觀來看，對減共模貞信號聯(lián)而言罩，每趁個晶融體管卷發(fā)射瘡極相乒當于材各接2RE電阻渴。如圖5-譽1-允12所示珍。畫出偷共模粒信號殲作用村下的篩交流交通路如圖5-帆1-淚13所示部。圖5-弱1-紗11雙入逐雙出尊電路魯加共紡模信擋號圖5-發(fā)1-末12共模功交流起通路27①共模瘦電壓部增益由于粒電路泄對稱言，ic1=ic2=ic,則vc1=vc2voc=vc1-vc2=0結(jié)論瞧：雙入括雙出擇差分經(jīng)放大器電路階對共蹈模信地號不最會放年大。如果餅干擾霸信號枕屬于積共模您信號止，則懸可以寄用這仍種放練大電概路對映干擾筒信號全進行枕抑制衰。圖5-芬1-好12共模云交流添通路圖5-住1-享13共模董交流逃通路28②共模投抑制院比差分臉放大秒電路輛對差酷模信蔑號有辛較高揀的放理大能僵力，對滑共模欺信號百有抑恨制作漢用，紫這種賣抑制介作用蜻用“共溫模抑倒制比導”來評感價，光定義椒為：雙端家輸出宰時，Avc=0，KCM珍R=∞通常CM劇R用dB數(shù)來仿表示，即圖5-躍1-狗13共模創(chuàng)交流可通路29③共模腦輸入錢電阻由圖5-跑1-蹈14可見號，從磁輸入品端看德進去占的共暈模輸節(jié)入電碼阻為④共模盆輸出嶺電阻圖5-醒1-賤13共模蕩交流請通路圖5-絲式1-逮14共模鹿等效奴電路305.降1.元4差分讓放大殺電路板四種佳接誓法的炕分析的與比掏較差分接電路扯四種縫接法挨：雙入告雙出雙入游單出單入蘋雙出單入互單出前面版已經(jīng)旅對“雙釘入雙陶出”進行漂了分深析，詠下面堪對另均外三愉種接輝法進隸行分資析和有比較厘。311、雙軍入單爸出電曠路與雙響入雙綱出的搭圖相他比較精，只是慘輸出避負載RL接在T1的C與地之間扇。輸入肯差模肅信號宅時，由于T1、T2對稱寺，IEQ不變暮，對嗓差模宗輸入反信號而言E點電代位沒感有變遙化，相當禾于交洪流接璃地，只寸是輸脊出電獄壓從鐵半邊選輸出厚。因攜此，跟放大絹倍數(shù)雨將為侵雙端少輸出膛電路偽的一勤半，碧即其中以上舉單端雀輸出拴又稱絹為左側(cè)博輸出。圖5-乖1-丘15雙入重單出盤差模擺電路321、雙譯入單鹿出電霞路如果籍從T2管的C極輸咬出，稱為剝右側(cè)麗輸出階。電路值的差舉模輸拼入電鳳阻為（由義于電督路的叮輸入叼回路膏沒有狡變）電路磁的輸惜出電火阻圖5-校1-總15雙入日單出減差模苦電路331、雙影入單悼出電擇路現(xiàn)在觀來討仿論這蟻種電田路的毯溫漂禾情況櫻，由于菠溫度佳漂移堡相當悅于輸復入共粱模信號的里情況撐，可鏟以用而共模蛛放大寺倍數(shù)來表瘦示。輸入調(diào)共模培信號草時，刷由于T1、T2對稱舅，RE上流召過的爽電流邪為2IE1，對滿于每拍個管嘴子來擱說，座可等脊效為IE1流過版阻值括為2RE的電妖阻，忽如圖5-坊1-松16所示躁。由濕圖可童得：由于遇式中裝的(1炒+β)2磨RE一般茄很大脈，所恥以單笨端輸洪出的護溫漂聞也不爭是很去大（Avc不是位很大潛）。圖5-熄1-敗16共模舍等效不電路34此電崗路的行共模盾抑制誕比為線：由上帝式可驗見，芬增大RE對減峽小共抗模放大朵倍數(shù)塑和提昆高共款模抑壁制比狐都有好處豎，所報以RE越大型，對叛抑制虎溫漂越有蜓利。351、雙腐入單手出電化路例5-火1，雙餓入單看出差筍分電凈路中薯，已知VCC=1其0V、-VEE=-坦10棄V，RC=1懷0k，β=1己00，RB=5癥k，RE=5屬k，rbe=1吳k，RL=1博0k。求：Avd，Avc，KCM挽R。解：362、單拌入雙索出電驗路如圖5-煤1-旗17所示丹?？梢运砂研沛I號等保效為羨一個顛共模信號獲和一田對差餐模信戀號。變換垮后的擁電路替如圖5-競1-比18所示吹。變換度為雙瞞端輸襪入雙聰端輸召出。圖5-輪1-周17單入鏈雙出盼電路5-派1-鼠18單入轎雙出雷對信濾號源蚊進行斜等效謠變換372、單集入雙耍出電籮路由于翅輸入脈信號順中有姓差模危和共模遲兩部電分信挪號，掏所以筑輸出信號躬也由猾兩部幫分組吳成：前面彩已計瞎算過搜雙入桌雙出檢的Avc、Avd其中旱：Avc=0，未，單入蜓雙出散對信晴號源撫進行聯(lián)等效額變換383、單籃入單利出電習路由于嫌單端丟輸入決可等黃效為雷雙端眉輸入乖看待禮。蔬因謙此，“單役入單秀出”的分岔析計愛算過福程與“雙悼入單俱出”時是受一樣床的。圖5-夠1-枕19單入鋒單出倆電路電路恒的差取模輸蠶入電嗚阻為紡：電路幣的差踩模輸鐘出電椅阻為泄：由于征差分嫁放大波電路覆只放離大差小模信盜號，英不放陽大共壞模信遞號，拖所以言在分槽析放姥大電適路單給端輸烏入時襖，可價以將慮單端亡輸入膚等同線于雙仿端輸錯入看湖待。394、差怨分電是路幾燥種接零法的過性能伯比較對于長差模淡信號奔：（1）差叨模輸榨入電拒阻Rid與輸診入方介式無邁關(guān)，識它們奸都是駱：Rid=2避(RB+rbe)（2）差警模輸誘出電篇阻Rod只與進輸出牧方式偷有關(guān)雙，而跪與輸懲入方越式無畜關(guān)。單端悔輸出顯時：Rod=RC雙端慣輸出剩時：Rod=2慕RC（3）差桶模增互益（壞放大襯倍數(shù)插）只捐與輸原出方寬式有販關(guān)，些而與抬輸入鍋方式令無關(guān)韻。雙端歲輸出獄時：嫌其中單端缺輸出焦時：囑其中（輸蓄入與御輸出山在同吊一側(cè)壤時μ為負犬，對島方一溜側(cè)時μ為正蔽）404、差蟲分電愧路幾鼠種接期法的東性能藝比較對于薄共模閉信號株：（1）共微模輸稍入電助阻Ric與輸崖入方息式無陽關(guān)，肥它們獻都是（2）共筐模輸統(tǒng)出電剛阻Roc只與萄輸出遇方式芝有關(guān)絨。單端郵輸出癢時：Roc=RC雙端鑰輸出象時：Roc=2斥RC414、差股分電困路幾茄種接壤法的軟性能粘比較對于妄共模平信號碌：（3）共倒模增復益（世放大拆倍數(shù)蟲）只鹿與輸令出方得式有寄關(guān)，弄而與各輸入面方式拿無關(guān)留。雙端怒輸出白時：Avc=0單端村輸出贏時：其中42（4）共頑模抑浪制比啦只與琴輸出孩方式謀有關(guān)帝，而們與輸酷入方鞋式無健關(guān)。雙端虧輸出你時：KCM禽R=∞單端胞輸出下時：掌握斃了以貴上這幟些特剩點和澇規(guī)律墳，也懲就掌炎握了朽長尾信式差抬分放因大電死路。4、差程分電丙路幾者種接往法的柔性能亡比較434.幾種曠方式煩指標旺比較輸出方式雙出單出雙出單出444.幾種袋方式狗指標疫比較輸出方式雙出單出雙出單出45重要俯結(jié)論在各竟種組串態(tài)差歐分放典大器短分析綱比較魚和改姥進的貨基礎漲上，受可以近知道央：要建盡可寸能的喊提高吉差分景放大航器的句共模漠抑制舌比，便兩個兆關(guān)鍵進因素疾是：電路揮對稱茂性；共射陸極電于阻。46雙端摩輸出菌，理并想情唇?jīng)rKCM避R→∞?？墒垢讍味寺気敵鲚v的當Re→∞時，但是rbe≈(修1+年β)饒VT∕IEIE≈VEE∕2Rerbe≈2Re(1謝+β臟)VT∕VEE―恒流嫩源差栗動放停大電婚路47理想冬電流辜源具號有：歪電流李恒定壯；交水流等洋效電降阻無緒窮大債的特犬點。帶恒槽流源妹的差跌分放駛大器恒流迅源的績作用構(gòu)：1.提供丈放大恩電路擊的射滋極電積流；2.替代啞交流婚大電忙阻；全（提巧高共遵模抑館制比仇）如果IE恒定車，黎而Re→∞；則可穗能使KCM偵R→∞。注意翅，此藏處Re→∞只要衡是在矩交流價時即?？?。48為此銅由T3構(gòu)成凱的恒貝流源鋤，輸玻出電蚊阻ro3取代Re，由微里變等附效電派路計厲算。495.猴2復合闊管電家路為獲較得高嚇放大刷倍數(shù)隊，可灘以利請用多拒個晶墻體管莊組成居復合據(jù)管，咸以得田到較胃大的蝦電流例放大哪系數(shù)鼻。1.復合努管的情組成更形式一般辣復合漏管由擺兩個訪晶體展管組遣成，楚兩個鞋晶體何管的獲類型麗可以龜相同悉，也柔可不雅同。組成爺后的疲復合覺管應舌滿足協(xié)復合拋起來食的管維子都圈處于池導通殿狀態(tài)罩的條斬件，漏即滿舞足發(fā)像射結(jié)脂正向為偏置翼、集攏電結(jié)弊反向澇偏置吸。復合度管的適類型圈與第核一個陶晶體埋管的治類型晉相同甲。50512.復合懸管的徑主要睬參數(shù)復合角管的贏主要爛參數(shù)常是等束效電拍流放僻大系敗效β和等醬效輸沾入電外阻rbe。由上黨圖四慶種接么法的濤復合限管各柔極電坐流關(guān)增系可未以推家出：乘復合隨管的振等效屯電流羅放大鞋系數(shù)貧是兩競管電照流放柏大系菠數(shù)的踢乘積裝，即β≈扔β1β2。（a）(b屠)兩種晝接法溉的復葛合管鴿中，T1管是南共集是電極恐組態(tài)糧，而rbe博2是T1管的厲射極子電阻立，所盒以復咬合管嬸等效秀輸入巷電阻望為rbe=旬rbe亦1+（1+邊β1）rbe榮2，。（c）(d尤)兩種披接法先的復闖合管遭中,rbe=誼rbe炒1。525.垮3集成愧運算君放大陪器一.集成葵運算糾放大邁器組克成輸入級輸出級偏置電路中間級UiUo集成電路運算放大器框圖531.輸入浙失調(diào)樓電壓UIO輸入繩電壓停為零重時，妄將輸刺出電蕉壓除旁以電特壓增吸益，筑即為妻折算丈到輸荒入端踢的失掘調(diào)電月壓。毫是表框征運鄭放內(nèi)暴部電眨路對箭稱性囑的指榮標。2.輸入塊失調(diào)例電壓夫溫漂dUIO/dT在規(guī)擠定工劉作溫賺度范章圍內(nèi)養(yǎng)，輸些入失利調(diào)電綠壓隨林溫度籌的變拾化量某與溫同度變象化量貨之比慚值。二.集成船運算輸放大稿器的責主要礎參數(shù)544.輸入濤失調(diào)罷電流IIO：在零燙輸入虹時，巡壽差分僵輸入適級的掙差分泥對管鳳基極訂電流款之差剩，用穩(wěn)于表頂征差宏分級氏輸入衰電流挪不對泛稱的乞程度爆。3.輸入墻偏置延電流IIB：輸入稅電壓輕為零圈時，略運放奏兩個無輸入爺端偏奏置電劈燕流的軍平均黎值，掏用于厲衡量所差分棋放大菜對管斬輸入古電流塌的大扶小。5.輸入右失調(diào)酬電流爆溫漂dIIO/DT:在規(guī)室定工耳作溫和度范繁圍內(nèi)歷，輸愿入失箭調(diào)電別流隨懼溫度謹?shù)淖冸娀拷桥c溫蘋度變嗓化量貍之比腥值。556.最大養(yǎng)差模毛輸入孟電壓Uid各ma央x運放蹄兩輸顫入端餡能承億受的既最大趁差模踏輸入盯電壓鉆，超拉過此陸電壓氧時,差分怎管將羽出現(xiàn)惠反向璃擊穿徒現(xiàn)象表。7.最大旅共模斧輸入嘩電壓Vic劇ma炒x在保慮證運飛放正夏常工氣作條雖件下蜓，共尖模輸衛(wèi)入電財壓的吳允許鐘范圍刻。共潮模電搞壓超莫過此劉值時熔，輸裁入差價分對敲管出鉗現(xiàn)飽烈和，車放大旋器失奸去共投模抑幼制能寄力。568.開環(huán)孔差模薦電壓呈放大按倍數(shù)Aod：無反塔饋時吐的差府模電忽壓增襯益。一般Aod在10樣0～12要0d殺B左右支，高投增益胞運放維可達14考0d瞞B以上呼。9.差模禽輸入先電阻rid：雙極說型管百輸入亡級約閉為105～106歐姆氧，場漿效應右管輸寄入級覽可達109歐姆固以上拐。10雙.共模坐抑制蓮比KCM編R：KCM武R=2作0l靠g(Avd/Avc)掀(閱dB利)其典繞型值把在80交dB以上擴，性漂能好梅的高山達18散0d麥B。57三.集成袋運算抹放大挽器的生低頻掙等效掠電路1.低頻新等效繁電路集成牙運放不作為躬完整顯的獨內(nèi)立器條件，疾只畫賞出三輕個信們號端梳，即2個輸閃入端姐，1個輸譜出端弓。因為誦輸入ui1與輸巖出uo反相餃，所秩以稱u-端為醋反相的輸入大端。賢而輸肥入ui2與電墊壓uo同相臥，所測以稱u+端為讓同相謙輸入批端。ui’稱為蠅凈輸吉入電柱壓，ii’稱為奶凈輸翅入電犁流。u+u-u0ui’+_-++A0dUidr0ii’58運算盼放大股器的盒符號健中有三個蜜引線注端，煌兩個貨輸入鳳端，梨一個膚輸出釣端。集成蔥運放消的符溪號和賓傳輸媽特性－＋＋u－u+uo另一紙個稱跪為反相忘輸入芹端，即該槽端輸翅入信因號變評化的演極性剩與輸忽出端灰相反推，用速符號間“N”表示興。uPuN－+u+u－

uo＋一個塌稱為同相裂輸入紹端，即協(xié)該端坊輸入晴信號巴變化械的極極性與山輸出倉端相宇同，紐奉用符域號‘P’表示辜；592.集成榜運算蝦放大廳器的宣理想雅模型理想差運算難放大騰器的臥特點罵是：⑴開環(huán)峽電壓芬放大染倍數(shù)閱為無昏窮大Au→∞；⑵輸入睬電阻桑為無荒窮大ri→∞；⑶輸出煙電阻蛛為零ro=0，⑷共模飄抑制個比無白窮大KCM免R→∞；。60預備農(nóng)知識岸：集省成運疼放的寨兩種信工作炸狀態(tài)1）.運放拘的電稠壓傳搬輸特耕性：設：助電源光電壓±VCC=±府10擋V。運放下的Aod=1添04│Ui│≤詞1m帖V時，項運放散處于綢線性部區(qū)。Aod越大芒，線恩性區(qū)球越小畝，當Aod→∞時，棍線性軋區(qū)→00uoui+10V-10V+Uom-Uom-1mV+1mV線性區(qū)非線性區(qū)非線性區(qū)612）.理想潔運算拴放大員器：1、開岸環(huán)電車壓放尺大倍摩數(shù)Aod=∞2、差冶摸輸些入電吼阻Rid=∞3、輸缸出電故阻Ro=04、共任摸抑閑制比KCM折R=餐∞為了峽擴大狐運放困的線撫性區(qū)淚，給診運放漸電路流引入岔負反景饋：理想嚇運放烏工作燥在線范性區(qū)洋的條住件：電路仇中有寄負反緒饋！3）.線性至區(qū)624）.非線搭性區(qū)騎（正句、負開飽和草狀態(tài)泰）運放紅工作軟在非激線性棟區(qū)的蘇條件聯(lián)：電路抽開環(huán)核工作踢或引裙入正攜反饋希！+10V-10V+Uom-Uom0uoui633.線性狡應用跡的兩陳個重雹要概徹念⑴由于uo有限戶，如辨果Au→∞，則ui’=練u+－u-≈0；兩屑輸入閥端的酬電位步相等株，好枯象短候接了地一樣繼，這覆一概選念稱鉗之為樹“虛耕短”冶。即u+≈u-⑵由于ui’=辰0，而ri→∞，故箱凈輸稱入電針流ii’涂≈0，輸糞入端筑好象焰斷開牧了一輕樣，霞但又側(cè)不是恥真正撈的斷齒開，怕這一障概念冰稱之暫為“驢虛斷丈”。棄即ii’≈洋064分析牌線性雨區(qū)理意想運援放的柄兩個碑概念虛短u＋≈u－I－≈I+≈0虛斷

u+I－uoAOUiu－I+655.福4集成規(guī)電路殃運算跪放大希器的搞應用“虛短里”和“財虛斷拍”的另概念訴是分慘析集損成運推算放蠶大器拌線性星應用徑的理阿論根鹽據(jù)。一.比例盡運算威電路1.反相見比例無運算帶電路反相平比例茂運算惰電路怖圖⊥∵i'i=膀ii-撞if≈0罪,∴ii=鍛if∵u+=佩u≈剖0，u-端稱胞為“映虛地礦”。rif=ui/ii=R1r0=066反相芒比例駝運算作電路鏈的特點參：存在“虛地”，共脾模輸斃入分筍量近槐似為碎零。u0與ui成比稀例關(guān)迎系,相位東相反,比值辟是RF/R1與運興算放削大器閥本身僻的參既數(shù)無籮關(guān)，跳其精志度和余穩(wěn)定大性都矩很高果。可以戒進行y=纏ax的運延算，鞠運算肅式中雞的系斯數(shù)a＜0。當R1=Rf時，uo=－ui，此電繳路稱記為反改相器兇。由于籮集成托運放饅的開線環(huán)放宋大倍外數(shù)非烘常大唱，需殖要引巧入負訂反饋訴，且玻是深東度負肉反饋追。電姓路中氧引入似的是督并聯(lián)泳電壓基負反泳饋。R2為平洪衡電嶼阻，墓為保定證集借成運還算放種大器暮第一舌級差拋動放滅大電掀路中素結(jié)構(gòu)大的對倚稱性段，應啄選擇R2=R1//賞Rf。672.同相誘比例圖運算須電路∵ii’=0霉,有ii=if∵u-=希u+=ui,有68同相風輸入濫運算羊電路特點：u-=u+=ui，引入紛共模滲輸入砍信號及，要芽求CM券R大。u0與u+成比鴨例關(guān)堪系,相位全相同,比值餅是(1猾+RF/R1)≥澤1與運暴算放敬大器貿(mào)本身魂的參響數(shù)無盜關(guān)，損其精救度和跌穩(wěn)定慣性都道較高緒。當R1→∞或Rf=0時，Auf=1，此時詠稱為典跟隨塵器。同相皂比例爹運算健電路技可以摔進行y=逆ax的運項算，鳴且運嘗算式唱中的儉系數(shù)a≥1。電路細中引勤入了深度稀串聯(lián)電壓正負反磚饋，故同繩相輸導入運紹算電莊路的讀閉環(huán)榮輸入軍電阻腹和輸爪出電鎖阻為rif=ui/ii’→橋∞，ro=0R2為平判衡電丹阻，R2=R1//軋Rf，作裁用與防反相睛輸入尺運算膀電路份相同69二.加法暢運算婚電路∵ii’=廊0，勾u+=座u-≈0∴ii1+ii2+ii3=if⊥1.反相雞加法鑰運算徹電路70特點旱：只調(diào)耗整某難一路鏡的Ri，就可洲改變貌該路同的比匹例系彈數(shù)。平衡刻電阻吐：R2她=R11現(xiàn)//R12摸//R13伏//RF反相團求和邀電路醒可以禁實現(xiàn)卷如下月運算旋：y猴=哭-(a0x0+a1x1…匙….骨+anxn),ai>0712.同相典加法計運算龜電路利用易同相姜比例妨公式訊有：72特點：可以洋進行y蒙=飼(a1x1+a2x2……省+anxn),an>0若改觀變某常一路姨的輸癢入電攻阻，本將影屑響輸貧出表湯達式潔所有香系數(shù)麥項，卷與反把相求和電路明比較冶，同頭相求和電路熟調(diào)試堵比較松麻煩柳。引入紹共模撞輸入言分量裳，使悔同相求和電路卵的應猜用受同到限搶制。73三.減法喂運算孔電路采用者雙端蜂輸入極可實港現(xiàn)減盜法運懲算。疊加食原理悼：ui1單獨棄作用甲時ui2單獨夠作用泥時74特士點可以暢進行y=陪a1x1－a2x2的運財算，渣故又擱稱減闊法運供算電晃路。若改狼變某丘一路占的輸治入電憶阻，搜將影昏響輸騰出表酷達式衫所有眨系數(shù)蜜項，迷與反臉相求和電路灶比較喂，同勻相求和電路虎調(diào)試岔比較釀麻煩喘。當:RF/R1=R3/R2，則uo=RF/R1(ui2-ui1);當:RF=R1時，存得產(chǎn)：uo=ui2－ui1同樣隸存在潮共模另輸入事電壓刑，所同以，紛影響倡其運在算精遇度的和因素辛與同隔相輸尾入運喝算放棒大電練路完木全相問同。75四.積分貧電路下與微挺分電放路1.積分枯電路∵i1=if；u-=u+=0∴疑if=ui/臺R1若ui為恒乞定電務壓，uc(0災)=崇0,則t≥貢0,｜uo｜≤｜uoL｜時，uoL0tuo當uo=uoL時，當積分慎作用蛋停止蓋。762.微分雨電路∵i1=if；u-=u+=0當輸嬌入信湖號為饒一系撤列方零波時樂，微躲分電涉路可帥將方家波變表成尖耽頂波總。77五.測量掩放大補器根據(jù)u-=u+，ii’=氏0，對于A1、A2有UB=Ui1UC=Ui278特點：⑴當輸仆入電紹壓Ui1、Ui2不變第時，拉調(diào)節(jié)α便可性調(diào)整領輸出遲電壓UO。⑵此電哄路具糟有非勢常高碧的輸抽入電私阻，參對被革測量竊的影回響很恭小。⑶當電倦路其蚊它參坡數(shù)一況定時誦，輸夸出電耗壓正鹿比于Ui1與Ui2的差哪值。79六.電壓設比較雞器電壓看比較鴉器是應用來旱判斷俊輸入烏電壓勞和基窮準電廁壓之梨間數(shù)帝值大掌小的丸電路殊。通叨常由賢集成尤運算挪放大劈燕器組跨成。作為槽電壓遙比較盈器時亮，集慢成運袍放工犯作在劇開環(huán)燦狀態(tài)織。由拍于其休自身贈的電壇壓放續(xù)大倍堅數(shù)很揪大，占只要薦有微熔小的趴凈輸熔入電迎壓就諸足以雀使集納成運病放處冠于飽歡和工猜作狀日態(tài)，告所以盜它的綠輸出西只有黃兩種榨可能李：當u+＞u-時，鄭輸出舞高電惰位UOH，其極五性為賠正，濫數(shù)值柜接近鼻正電趙源電集壓值棄；當u+＜u-時，風輸出夏低電靠位UOL，其極劫性為禿負，兇數(shù)值均接近廊負電害源電絕壓值章。80工作脾時，狹電壓勿比較飯器的徑一個運輸入慶端輸隱入基姐準電片壓UB，另役一端獻則輸風入要每與基輩準電上壓進束行比勾較的蟲電壓ui。電壓扣比較么器廣覆泛應旗用于悲數(shù)字酷儀表載、模/數(shù)轉(zhuǎn)貌換、滋自動釣檢測貧、自琴動控豈制、徑波形慢變換革等方張面。811.單門虧限電袍壓比炎較器1）過零殃電壓榮比較蜂器∵u+=UB=0，u-=ui∴當ui＜0時，uo=UOH，當ui＞0時，uo=UOL。設輸佩入電喜壓ui=Umsi頸nω慣t，電壓簡比較事器將予輸入樂的連叫續(xù)變捕化量衰（模乞擬量纏）變誤成躍孤變的播矩形柔波（玩數(shù)字轎量）沃輸出趕。從電晚壓比影較器起的工兔作原僅理可紡以看辛出，破輸出搞電壓政的大霜小僅倦與輸懂入電張壓的私大小閉有關(guān)圖，而且與輸輸入電遠壓的撫波形引無關(guān)佩。822）息非零集電壓意比較慰器∵u+=UB，u-=ui，∴當ui＜UB時，uo=UOH，當ui＞UB時，uo=UOL。單門琴限電時壓比梁較器沙具有恒結(jié)構(gòu)卡簡單饑，靈您敏度拔高等垂優(yōu)點此。此類或比較占器設疲置了坑一個煉門限UB，不管蜓輸入健電壓導增加噴還是冤減小,經(jīng)過籍此門島限時養(yǎng)，電坊路都勁要產(chǎn)猛生動康作，嫌因此弱這類先比較坐器的上抗干湯擾能估力差交。為教了克則服這沿一缺干點，偶實際棕應用蝴中常妻采用申多門得限電爛壓比混較器持。832.遲滯瓦比較茄器遲滯胃比較圈器在橡結(jié)構(gòu)洲上引括入了到正反錢饋，菊這樣榆不僅謊加快陪了輸柜出電掙壓的辦翻轉(zhuǎn)怨過程攪，而姿且還提給電掉路提帆供了捕兩個殘不同墊極性貝的參謙考電騙壓，本即設收置兩頓個門六限值挖，使元輸入文電壓敲增加襲時的弄門限民值與肯輸入恒電壓千減小負時的闖門限企值不壺同，凍電路母只對去某一場個方吧向變光化的釘電壓芬敏感學，將草雙向叨敏感及改為妥單向榴敏感萌，產(chǎn)破生回冷環(huán)，泳提高外電路程的抗綱干擾酒能力悶。841）反交相輸荷入遲年滯比愈較器∵工作羨在非型線性稅放大吊區(qū)，∴uo=±兇UZ，u+=u-=UB=±殺uoR2/(肯R2+R3)告=±UZR2/(僵R2+R3)=ui(門限歲值)。設ui很小末，uo輸出魄高電流位UOH=+腦UZ，此時司參考俘電位UB+=泰UZR2/(跳R2+R3)，隨著ui增加久，只億要ui<UB+，uo=+丸UZ不變閥；85當ui>UB+時，uo由UoH躍變我到UoL=-捉UZ，參斤考電佛壓也貢躍變繩為UB-=-晚UZR2/(儀R2+R3)，隨君后，享只要ui>盆UB-，uo保持UoL=-較UZ不變和；當ui<UB-時，跡電錄路回運到過戲程①。當電產(chǎn)路uo發(fā)生艙變化遮時，u+=u-=UB所對攜應的要輸入熄電壓怕值為養(yǎng)門限伶值。862）同膽相輸傳入遲塔滯比孝較器∵u喬-=舅u+=0，u+=uiR3/(隔R2+R3)+爪±切UZR2/(訴R2+R3)，∴電路uo發(fā)生罰變化鍋時，u+=u-=0，對應從的輸?shù)腚娪矇洪T限看值ui=-UZR2/R3和UZR2/R3。當ui增加掏時，計只要ui＜UZR2/R3，u+＜u-康=0，uo=-屠UZ，只有趕當ui＞UZR2/R3時，輸逢出電鍬壓躍忽變?yōu)閡o=UZ