《集成运放电路》PPT课件.ppt
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1、第第6章章 集成运放电路集成运放电路1目的及要目的及要 求求:理解差分放大电路的工作理解差分放大电路的工作原理和主要技术指标的计算。原理和主要技术指标的计算。重点:重点:集成运算放大器的特点。集成运算放大器的特点。难点:难点:差分放大电路的工作原理和主要差分放大电路的工作原理和主要技术指标的计算技术指标的计算。内容要点内容要点:差分放大电路;集成运算放差分放大电路;集成运算放大器的基本原理及主要参数大器的基本原理及主要参数直接耦合直接耦合直接耦合:直接耦合:直接耦合:直接耦合:将前级的输出端直接接后级的输入端。将前级的输出端直接接后级的输入端。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。可用来
2、放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2+RE22.2.零点漂移零点漂移零点漂移零点漂移零点漂移:零点漂移:零点漂移:零点漂移:指输入信号电压为零时,输出电压发生指输入信号电压为零时,输出电压发生 缓慢地、无规则地变化的现象。缓慢地、无规则地变化的现象。uotO产生的原因:产生的原因:产生的原因:产生的原因:晶体管参数随温度变化、电源电压晶体管参数随温度变化、电源电压 波动、电路元件参数的变化。波动、电路元件参数的变化。直接耦合存在的两个问题:直接耦合存在的两个问题:直接耦合存在的两个问题:直接耦合存在的两个问题:1.前后级静态工作点相互影响前后级静态
3、工作点相互影响 若由于温度的升高若由于温度的升高若由于温度的升高若由于温度的升高 I IC1C1增加增加增加增加 1%1%,试计算输出电压,试计算输出电压,试计算输出电压,试计算输出电压U Uo o变化了多少?变化了多少?变化了多少?变化了多少?已知:已知:UZ=4V,UBE=0.6V,RC1=3k,RC2=500 ,1=2=50。温度升高前,温度升高前,IC1=2.3mA,Uo=7.75V。IC1=2.3 1.01 mA=2.323 mAUC1=UZ+UBE2=4+0.6 V=4.6 V例:例:例:例:uZ+UCCuoRC2T2ui=0RC1R1T1R2+RDZ已知:已知:UZ=4V,UBE
4、=0.6V,RC1=3k,RC2=500 ,1=2=50。温度升高前,温度升高前,IC1=2.3mA,Uo=7.75V。例:例:例:例:uZ+UCCuoRC2T2ui=0RC1R1T1R2+RDZIC2=2 IC2=50 0.147mA=7.35mA U Uo o=6.325=6.3257.75V=0.575V7.75V=0.575V 提高了提高了提高了提高了7.42%7.42%可见,当输入信号为零时,由于温度的变化,输可见,当输入信号为零时,由于温度的变化,输可见,当输入信号为零时,由于温度的变化,输可见,当输入信号为零时,由于温度的变化,输出电压发生了变化即有零点漂移现象。出电压发生了变化
5、即有零点漂移现象。出电压发生了变化即有零点漂移现象。出电压发生了变化即有零点漂移现象。零点漂移的危害:零点漂移的危害:零点漂移的危害:零点漂移的危害:直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。严重时,可能淹没有效信号电压,无法分辨是有效严重时,可能淹没有效信号电压,无法分辨是有效信号电压还是漂移电压。信号电压还是漂移电压。一般用输出漂移电压折合到输入端的等效漂移电一般用输出漂移电压折合到输入端的等效漂移电压作为衡量零点漂移的指标。压作为衡量零点漂移的指标。输入端等效输入端等效输入端等效输入端等效漂移电压漂移电压漂移电压漂移电压输出端输出端输出端输出
6、端漂移电压漂移电压漂移电压漂移电压电压电压电压电压放大倍数放大倍数放大倍数放大倍数 只有输入端的等效漂移电压比输入信号小许多时,放只有输入端的等效漂移电压比输入信号小许多时,放大后的有用信号才能被很好地区分出来。大后的有用信号才能被很好地区分出来。由于不采用电容,所以直接耦合放大电路具有由于不采用电容,所以直接耦合放大电路具有良好的低频特性。良好的低频特性。通频带通频带通频带通频带f|Au|0.707|Auo|OfH|Auo|幅频特性幅频特性幅频特性幅频特性 抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路的一个重要的问题。的一个重要的问题。适合于集成化的要求,
7、在集成运放的内部,级间都适合于集成化的要求,在集成运放的内部,级间都是直接耦合。是直接耦合。5.55.5互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路 对功率放大电路的基本要求对功率放大电路的基本要求 功率放大电路的作用:功率放大电路的作用:功率放大电路的作用:功率放大电路的作用:是放大电路的是放大电路的是放大电路的是放大电路的输出级输出级输出级输出级,去推,去推,去推,去推动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转、电动机旋转等。指针偏转、电动机旋转
8、等。指针偏转、电动机旋转等。指针偏转、电动机旋转等。(1)(1)在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。(2)(2)由于功率较大,就要求提高效率。由于功率较大,就要求提高效率。由于功率较大,就要求提高效率。由于功率较大,就要求提高效率。ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO晶体管的工作状态晶体管的工作状态晶体管的工作状态晶体管的工作状态甲类工作状态甲类工作状态甲类工作状态甲类工作状态晶体管在输入信号晶体管在输入信号的整个周期都导通的整个周期都导通静态静态I
9、C较大,波形较大,波形好好,管耗大效率低。管耗大效率低。乙类工作状态乙类工作状态乙类工作状态乙类工作状态晶体管只在输入信号晶体管只在输入信号的半个周期内导通,的半个周期内导通,静态静态IC=0,波形严重,波形严重失真失真,管耗小效率高。管耗小效率高。甲乙类工作状态甲乙类工作状态甲乙类工作状态甲乙类工作状态晶体管导通的时间大于晶体管导通的时间大于半个周期,静态半个周期,静态IC 0,一般功放常采用。一般功放常采用。互补对称放大电路互补对称放大电路 互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本形式。当它通过容量较大的电容与负载耦合时,由形式。当它通过容量较大
10、的电容与负载耦合时,由于省去了变压器而被称为无输出变压器于省去了变压器而被称为无输出变压器(Output Output TransformerlessTransformerless)电路,简称电路,简称OTL电路。若互补对称电路。若互补对称电路直接与负载相连,输出电容也省去,就成为无电路直接与负载相连,输出电容也省去,就成为无输出电容输出电容(Output CapacitorlessOutput Capacitorless)电路,简称电路,简称OCL电电路。路。OTL电路采用单电源供电,电路采用单电源供电,OCL电路采用双电源电路采用双电源供电。供电。1.1.OTLOTL电路电路电路电路(1)
11、(1)特点特点特点特点T1、T2的特性一致;的特性一致;一个一个NPN型、一个型、一个PNP型型两管均接成射极输出器;两管均接成射极输出器;输出端有大电容;输出端有大电容;单电源供电。单电源供电。(2)(2)静态时静态时静态时静态时(ui=0),IC1 0,IC2 0OTL原理电路原理电路电容两端的电压电容两端的电压电容两端的电压电容两端的电压RLuIT1T2+UCCCAuo+-+-RLuiT1T2Auo+-+-(3)(3)动态动态动态动态时时时时 设输入端在设输入端在UCC/2 直流基础上加入正弦信号。直流基础上加入正弦信号。T T1 1导通导通导通导通、T T2 2截止截止截止截止;同时给
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