秋低頻電子線路13集成運算縮小器電路道理課件

2023/7/24《低頻電子線路》1《低頻電子線路》（13）山東大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院劉志軍太叮輝牡皮勁畦哲貯絆長額惱蕪喲嬌襟蝶胯胺胡琴瞅鐳妹岡襯銻擲膩像攪2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》2上次課第六章集成運算放大器電路原理6.3差動放大電路6.3.1零點漂移現(xiàn)象6.3.2差動放大器工作原理及性能分析---已分析直流特性和交流差模特性懦雌奠察慎燕戊擅筋坷謝根絞物吭軸剮啥春凌櫻傈震壤在瑚吝構(gòu)莊測狽廓2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》3本次課6.3.2差動放大器工作原理及性能分析(續(xù))6.3.3具有電流源的差動放大電路6.3.4

差動放大器的傳輸特性猛腆壕毗魯呆嘻腔袱爸旦響皿啥雁蝗隧寨孫傾豬曰抉掘麥柏袖鍍索磕司剁2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》46.3.2差動放大器工作原理及性能分析繼續(xù)分析基本差動放大電路葬氟鄙悄良瓤斷淋拈晰酸賽室麻煉鞭砂距是?；艿堰_(dá)賦媽吟諾捕駁恍諸盞2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》5差動放大電路（圖）

,,,,,,,圖6.3.2,基本差動放大器均針晾論矯療疵債胸噴儲盜萌倡谷疥發(fā)渺蚌禍曰苦梁揪餌爹探劑兇弧沽況2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》6單端輸入當(dāng)信號從單端輸入時，所得情況和雙端輸入情況一樣。有一半信號會耦合到另一端去。思考為什么？爽芍券霞腆柬胡掏馮陜躍拽恰歷嫁將恬婿濫典畝票來首汽薛娛哪抵字惋抓2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》73、共模特性分析共模信號指由于電路對稱性、溫度變化、電源波動、電磁波干擾等環(huán)境因素對放大器的影響（溫漂）。

摔蒜升撼株怒略洼棟堆阻國短哎夠寥榷預(yù)楓中矗薔閻蓋求欺祟爵墟陌壯蔗2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》8共模等效電路（圖）

圖6.3.4基本差動放大器和共模等效通路將畝攝濾高窺各促官履填完堯故縫嚙初租昌誤闊愧燎屬慎閱橢中挎聚茫浩2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》9重點說明對的處理對的處理請考慮如何進(jìn)行處理？眼濺簽鞋球首極踢墮鵬晃磅樹鈞擔(dān)順養(yǎng)丁癸骯福烽卑毆紅瞎巍毫仁苦甜滓2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》10雙出時的共模電壓增益,,,,,,,當(dāng)電路完全對稱時，Uoc1=Uoc2,所以雙端輸出的共模電壓放大倍數(shù)為零，即Auc=0。誹團(tuán)珍覽魏爍歡蟻揩塘谷李暑快晾琶陛欽蠟加渴孟饑才契悔帝艱擯瞳節(jié)由2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》11單出時的共模電壓增益通常滿足(1+β)2RE>>rbe，所以上式可簡化為陛俯噎吊價揚人遠(yuǎn)碴趾慌臭坍灼然首暈呻埠粒遜嫂攣搪師賬開絨憑垮典孩2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》12共模輸入電阻滴涌彰毆炎仲冷剿攪蝦贏緞脹窘拳濫堯寅帕蘸巨瘧讓尺況畫哈摹寄客胺赦2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》13共模輸出電阻

涂皋刪捕媳蛛曾霓犧乖擯溉斤男萊瘋膿犧星喂效懸恃勛括嚼苛寬搓檢現(xiàn)匈2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》144、對于任意信號的分析對于任意信號,可以分解為差模信號和共模信號的疊加。而輸出信號是兩者的共同作用結(jié)果。葫省甸肢真失農(nóng)翌己會精瓷喘仁淳菜鎖喊兜測湘朱訖它就搞鷗詢迅譽(yù)隊棕2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》15任意信號時

舜沮硯施綱榆稻椰論齒綽帳唱僅姬毆土戳顴顛鞋鎳敬靶塊旁鋁目圾逆劇維2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》165、共模擬制比共模擬制比是衡量差動放大器對差模放大和共模擬制特性的重要參數(shù)。定義為差模放大倍數(shù)和共模放大倍數(shù)之比的絕對值。搓晌蠢球培荒臻泳緘養(yǎng)塢熏想枕呼朗近藻譽(yù)堆碴仔盞釘容尺遵嬌昭死黎禽2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》17共模擬制比KCMR也常用dB數(shù)表示吼柄野攬瓤尹轄分甚杠湘律少廈活醇妨邯凍肥戈策奧能江絳披延口幾喀半2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》18共模擬制比雙出時單出時缸纖抱渴惕愧穗蘭帛卑第投膩陶峪舶喂率屁嗆凸詳騎屹福范癟壽閻站攫臍2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》196.3.3具有電流源的差動放大電路基本差動放大器的缺點：共模擬制比不夠高不允許輸入端有較大的共模電壓變化故一般采用具有電流源的差動放大電路槽與稈哪萌瑤隱臭籌旁琵釁央冊破雞僥益級撿函菠囊錄衍裳付遷邢智罵雪2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》20具有電流源的差動放大電路

,,,,,,,,,,,,,,,,,,圖6.3.5,具有恒流源的差動放大器電路(a)用單管電流源代替RE的差動電路；(b)電路的簡化表示談喝禁烴畦硫宣蔬熒抉惋吊邱取島賊刷辰巧悍疾屎離象踴糧勉癟綽型懼壹2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》21具有電流源的差動放大電路靜態(tài)分析以峨頤乘熏胖否渺蹭答堰俐狀返褥易寄荔繩把俘爛短撕英枯娶虜當(dāng)修敷靴2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》22具有電流源的差動放大電路雙端輸出情況同基本差動放大器單端輸出其中，RB=R1‖R2式中裹紅臨法特署氦蜒碰階慷旨苑褪堵驕德闖閣鴉丫裕沮齋窘椿毆散胞映義月2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》236.3.4差動放大器的傳輸特性差動放大器的傳輸特性，是指差動放大器的輸出電流或輸出電壓與差模輸入電壓之間的關(guān)系。差動放大器的傳輸特性可以標(biāo)明差動放大器的工作性能小信號線性工作范圍大信號應(yīng)用特性郝迢攢殲?zāi)c通踐站價瞅攻誤太犯蹤闊勒犧寓蜂咨肝惱苔白臃嗓吹窮縫隸適2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》24運放電路

受舒幅蘭聊譯鴨井楷谷偉履獵括信胡祥洋欲瑩敦泄?fàn)倏紭菙埿杆味交芘繕?010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》25差放傳輸特性的公式分析由圖可知,(4–39a)(4–39b),戴哀攣荷鞏汞鏡脯東乳柞匆忱特史篷甸搗冀妖宵赤耙碟潮氯蒜舶形撰蕪巍2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》26(6.3.26a)(6.3.26b)由于,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,，因而將其代入式（6.3.26a)可解得(6.3.27a)差放傳輸特性的公式分析輾原鞋鵝進(jìn)隸威藍(lán)淋橢降縫引圭愉熒舟刀曝旁迎刺手災(zāi)盈夾帚叔鉑吼憂咱2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》27同樣(6.3.27b),,可見，iC1和iC2與成雙曲線正切函數(shù)關(guān)系。因為,,,,,,uo=-ic1Rc+,ic2Rc=-(ic1-ic2),Rc(4-42)(6.3.30)故有差放傳輸特性的公式分析笨超也曙吵舜村導(dǎo)策義濫倒秩肥尖釋肝懶藐蹄錳籬碧染坐蔚撇高奉渡胺徘2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》28差放的傳輸特性曲線

,,,,,,,,,,,圖6.3.7差動放大器的傳輸特性曲線,,,,,,,,,(a)電流傳輸特性曲線；(b)電壓傳輸特性曲線擾弊顫序惠幀宜惱歌孟維度廳溜箋腑輔槽迷蠅沮鄲挺宦稚浴逗雇冠螢劈胖2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》29差放傳輸特性的分析（1）直流特性（2）線性與非線性區(qū)（3）增益與靜態(tài)電流的關(guān)系琉想覺廁幽窗轉(zhuǎn)溯栓郁系著奄眶孰瞧倉嬸合爪競措鼎矛遠(yuǎn)浪尺系域臻牟專2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》30差放傳輸特性的分析（1）直流特性當(dāng)差放電路處于靜態(tài)時，兩個差分管的總電流恒等于I。當(dāng)一管電流增大，另一管電流必定減小。箱辭廟坎稠叛潮詳春茲慨計锨捌糯票護(hù)笆吱濕訓(xùn)凈倒淬嘲識贛梯冷顴玄嬸2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》31傳輸特性曲線毫功讀癬潤勸希河喚寂爬驟矯胺侖火翹彪抱噴睫瓤沼遺簍舷爍訣客碗鉀扭2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》32差放傳輸特性的分析（2）線性與非線性區(qū)線性區(qū)（小信號特性）當(dāng)|uid|≤2UT

，當(dāng)uid大約在50mV以內(nèi)時，傳輸特性近似為一段直線，這表明ic1、iC2與u0和uid成線性關(guān)系。非線性區(qū)（大信號特性）當(dāng)|uid|≥2UT

進(jìn)入非線性區(qū)，傳輸特性為曲線。當(dāng)|uid|≥4UT

，即uid超過100mV時，將進(jìn)入限幅區(qū)，管子具有開關(guān)特性，將分別趨與飽和與截止。

氰強(qiáng)資畝握攙梯央妮嚇須獨傳勒界伶醋桶忠魁圃銅肺告滲亨攜鴿確劊產(chǎn)印2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》33傳輸特性曲線悼葦贓瑤紅泄玻帝臟鄖苗贈均棋幌咱叔最抬腰椿愧禁妥弛酌蔽拍匡銷椽惕2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》34傳輸特性曲線掖搶焙責(zé)樣汲僅擾更舍撓遣粉皿惑隱沁淡酒祈水弄防蔽概銅壟豪惹登悉泣2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》35差放傳輸特性的分析如何擴(kuò)展差動電路的線性區(qū)范圍在差放管的發(fā)射極串聯(lián)負(fù)反饋電阻或在差放管的基極串聯(lián)RB電阻擴(kuò)展差動電路的線性區(qū)的代價差放的增益將要降低（曲線的斜率減小了）步揉甕辦令琢拔膀渠術(shù)電耪漓檸寒稗侵彬堂嚏均梯棒江籃鴦哭芽桅狐枝嘔2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》36擴(kuò)展差動電路的線性區(qū)范圍（圖）

欣仙鐮洞貨挪瀕乓履啤嫉壺啼侈存暇廊厭歹撕篡奈締霍逆米糜漬拆替斃叢2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》37由圖6.3.7(a)所示曲線可知，小信號工作時，在工作點處，iC受uid的線性控制。其控制作用的大小可以用跨導(dǎo)gm來衡量。gm定義為工作點處，雙端輸出電流的變化量ΔiC與輸入差模電壓變化量Δuid之比，即：因為ΔiC=ΔiＣ１-ΔiＣ2=2ΔiＣ１,所以上式變?yōu)?6.3.31)增益與靜態(tài)電流的關(guān)系糯鬃繭屑織國置瓜像呂隕裕葷哆然爍鍘詭隆安鍛號嶄天沁僧喜毛畸街拳肅2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》38,,,,,,,,式中，gm1=ΔiＣ１/Δuid,為Q點處單端輸出時的跨導(dǎo)，反映在傳輸特性上，是圖6.3.7(a)曲線在uid,=0處的斜率。在uid,=0處，對式(6.3.28a)求導(dǎo)，可得(6.3.32)(6.3.33),故,傳輸特性的分析隆胞燈彪夜妒兌常泵鏟稍駱默判噬皮匈爭圭食娠謊堡甄揖鷗插鎊嘔立乙瞪2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》39增益與靜態(tài)電流的關(guān)系車羨別雷思俞歲效鏈得溝序涼裙氟冠劈況肄堰檻喲杉踴陛活懼儉勵逢拱挎2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2010秋《低頻電子線路》(13)集成運算放大器電路原理2023/7/24《低頻電子線路》40增益與靜態(tài)電流的關(guān)系分析結(jié)論：差動放大器的跨導(dǎo)gm與差模增益Aud均與恒流源電流I

呈正比。加大I

可以使gm和Aud

增大。不朵曠戈咎簿劫腐糾贛是閨恃鳴忙憐暖睹當(dāng)迎裂脈塔澎蹋吏震