運算放大器知識點總結

2021-11-02 05:43:37 字數 4008 閱讀 6841

1、 部分組成

偏置電路,輸入級,中間級,輸出級。

2、零點漂移:

(1)表現:

輸入ui=0時,輸出有緩慢變化的電壓產生。

(2)原因:

由溫度變化引起的。當溫度變化使第一級放大器的靜態工作點發生微小變化時,這種變化量會被後面的電路逐級放大,最終在輸出端產生較大的電壓漂移。因而零點漂移也叫溫漂。

(3)衡量方法:

將輸出漂移電壓按電壓增益折算到輸入端計算。

例如[=100, ', 'altimg': '1cdc3835a20a405cf551e31015bc6ef3.png', 'w': '108', 'h': '23'}]

[=100', 'altimg': 'f7fe945db1d10e816227557339a45e51.png', 'w': '83', 'h': '23'}]

[=10000', 'altimg': '80169d9e6a5f4cdd866ab4ba7e3ba221.png', 'w': '100', 'h': '23'}]

如果輸入等效為100uv,漂移為1v。

(4)減小漂移的措施:

採用差動放大電路

採用溫度補償,非線性元件

3、差動放大電路

運放的輸入級一般採用差動放大電路。

差動放大電路又稱差分放大電路,它的輸出電壓與兩個輸入電壓之差成正比。它能較好地克服直接耦合放大器的零點漂移問題,是整合運算放大器的基本組成單元。

結構如右圖:

(1)對稱性結構

1=2=

ube1=ube2= ube

rbe1= rbe2= rbe

rc1=rc2= rc

rb1=rb2= rb

(2)訊號分類

差模訊號:[=u_u_', 'altimg': '2830bf070d71c071b542c53cc0ba11da.

png', 'w': '105', 'h': '23'}]

共模訊號:[=\\frac(u_+u_)', 'altimg': 'f973e66a7af39e77482a834c83780692.

png', 'w': '139', 'h': '43'}]

差模電壓增益:[=\\frac}}', 'altimg': '3d87627226efe6441bf798fe73020ae7.

png', 'w': '78', 'h': '49'}]

共模電壓增益:[=\\frac}}', 'altimg': 'c235080df46f6325b7a357019c0798da.

png', 'w': '74', 'h': '49'}]

總輸出電壓:[=u_+u_=a_u_+a_u_', 'altimg': 'b7cffce4e4eaf5845441ce8482421b52.

png', 'w': '244', 'h': '23'}]

(3)共模抑制比:[=\\begin\\frac}}\\end', 'altimg': '9d8449b8fb0b129e6b9426e3bba91029.

png', 'w': '155', 'h': '49'}]

計算公式:[≈\\fracr_\\\\ \\end}+r_}', 'altimg': '2391445d13d09b5d61f5a6d5aaf29256.

png', 'w': '123', 'h': '49'}]

加大re,可以提高共模抑制比。為此可用恆流源t3來代替re 。

(4)恆流源的作用

等效很大的交流電阻,直流電阻並不大。恆流源使共模放大倍數減小,而不影響差模放大倍數,從而增加共模抑制比。

(5)恆流源差動放大電路的計算

靜態工作點

[=v_\\frac}+r_}', 'altimg': '6ce803621d94bc7d9b2e5f9322edb37e.png', 'w':

'140', 'h': '49'}]

[=\\frac0.7v}}', 'altimg': 'b2fe059d8eed040c4412673f0f725a7a.

png', 'w': '133', 'h': '49'}]

[=i_=\\frac}', 'altimg': 'edbdbc8d5bb9e9c02c982bcdd73b6e93.png', 'w': '106', 'h': '46'}]

動態恆流源等效電阻:[=r_(1+\\frac}+r_//r_+r_})', 'altimg': '8d1f70b52d89214d7b043f8db2898bd2.

png', 'w': '283', 'h': '49'}],且[//r_=\\frac×r_}+r_}', 'altimg':

'0ea1e6add7104f0923dd11c59396e4eb.png', 'w': '144', 'h':

'49'}]

(5)差動放大器輸入、輸出方式的接法

ui1=ui2 =uic,uid=0

設ui1 ,ui2

uo1 , uo2 。

因ui1 = ui2,

uo1 = uo2

uo= 0 (理想化)

共模電壓放大倍數 auc=0

雙端輸入雙端輸出

差模電壓放大倍數:[rc//\\frac\\end}', 'altimg': '1690e2f6c1ee52fe1130678675ad8a7f.

png', 'w': '173', 'h': '66'}]

共模電壓放大倍數 auc=0

差模輸入電阻:[rs+rbe\\end', 'altimg': '7a6580ccf0408e738ac043eb456a6ac2.

png', 'w': '158', 'h': '21'}]

輸出電阻:[rs+rbe\\end', 'altimg': '7a6580ccf0408e738ac043eb456a6ac2.

png', 'w': '158', 'h': '21'}]

雙端輸入單端輸出

差模電壓放大倍數: [rc//\\frac\\end}', 'altimg': '1b28f1c04ccb8a9e401a19a99e1306ac.

png', 'w': '173', 'h': '66'}]

使用於將差分訊號轉化為單端輸出的訊號

差模輸入電阻:[r_+rbe\\end', 'altimg': 'c39796ed7f4406bfc1cfca370b6264ef.

png', 'w': '156', 'h': '24'}]

輸出電阻:r0=rc

共模電壓放大倍數

ui1=ui2 =uic,

設ui1 ,ui2

ie1 ,ie1 。

ire (=2 ie1 )

共模等效電路

共模電壓方法倍數:

[=\\frac}}=\\frac}}', 'altimg': '2d10f4b1c8f72a9413c687bb80bb6e24.png', 'w':

'120', 'h': '49'}][r\\\\ \\end'_}+r_+(1+β)2r_}", 'altimg': 'fd9bc9efd39cd72cdf772ce394009018.

png', 'w': '202', 'h': '47'}][r\\\\ \\end'_}}", 'altimg':

'c9f22903be1729866d046716ace19be7.png', 'w': '67', 'h':

'47'}]

單端輸入雙端輸出

單端輸入等效雙端輸入:因為re>>從t2發射極看進去的等效電阻,故 re 可視為開路,於是有

ui1 = -ui2 = ui /2

計算同雙端輸入雙端輸出:

[=\\frac//\\frac})}+r_}', 'altimg': 'e1280db676f09032cbb5dd404cb6f2d9.png', 'w':

'168', 'h': '72'}]

auc=0, [rs+rbe\\end', 'altimg': '7a6580ccf0408e738ac043eb456a6ac2.png', 'w':

'158', 'h': '21'}],r0=2rc。

單端輸入單端輸出

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