第三章 集成运算放大器及其应用 课件 2022中职《PLC应用技术（西门子）》

§3-1 差动放大电路 §3-2 集成运算放大器概述 §3-3 集成运算放大器的基本电路 §3-4 集成运算放大器的应用电路 §3-5 集成运放的使用常识 第三章 集成运算放大器及其应用 1.了解零点漂移的基本概念。 2.了解基本差动放大电路的结构及性能特点。 3.理解差模信号、共模信号的含义及共模抑制比的含义。 4.了解恒流源的基本概念，认识具有恒流源的差动放大电路。 §3-1 差动放大电路 一、零点漂移 输入电压为零、输出电压不为零的现象，称为零点漂移现象，简称零漂。 零点漂移现象： 在阻容耦合和变压器耦合放大电路中，也存在零点漂移，但这种缓慢的漂移信号不会传递到下一级被进一步放大。 产生的原因： 如温度的变化，电源电压波动以及电路元件参数的变化等。 缺点: 由于零点漂移的存在，使得输出端既有被放大的真信号，又有零点漂移产生的漂移信号，当漂移信号可以与输出端的有用信号相比时，有用信号将被淹没，失去分辨能力。 对于一个多级直接耦合的放大电路，级数越多，放大倍数越大，零点漂越严重，会造成后级放大电路无法正常工作。 解决的办法： 采用差动放大电路 抑制零点漂移是直接耦合放大器的突出问题。 二、基本差动放大电路 特点： a. 两个输入端，两个输出端 b. 元件参数对称 c. ui1 = ui2 时， uo = 0 能有效地克服零点漂移 ui2 ui + - + - - ui1 + + uo - 1. 电路组成 R R +VCC RE -VEE 基本差动放大电路 uo = UC1 – UC2 = 0 2. 工作原理 2IE + IC1 UC1 UC2 uo IC2 IB1 IB2 + + - IB1=IB2 IC1=IC2 UC1=UC2 ui1=ui2=0 ui=0 直流通路 IE1 IE2 IE1=IE2 （1）静态 （2）动态分析 1） 差模输入 差模输入 ui1 = – ui2 差模输入电压 uid = ui1 – ui2 = 2ui1 使得： ic1 = – ic2 uo1 = – uo2 差模输出电压 uod = uc1 – uc2 = uo1 – （ – uo2） 差模电压放大倍数 大小相同 极性相反 ib1 = – ib2 =Ad1 ie1 = – ie2 ie = 0 =2uo1 ib1 + uod ui2 ui + - ib2 + + - - - ui1 ic2 ic1 uo1 uo2 差模输入放大电路 ie1 ie2 ie=0 + + 2） 共模输入 共模输入 ui1 = ui2 共模输出电压 uic = ui1 = ui2 使得: ie1 = ie2 ie1 ie2 ue = 2ie1RE 共模输入电压 uoc = uc1 – uc2=0 共模抑制比 大小相同 极性相同 共模信号交流通路 ui1 uod ui2 uC1 uC2 共模放大倍数 3）共模抑制比 +VCC V1 V2 -VEE RC RC RE 衡量差动放大器的质量，即差模放大能力和共模抑制能力 三、 具有电流源的差动放大电路 增大共模放大倍数的思路：  增大RE 用恒流源代替RE 特点： 直流电阻为有限值 动态电阻很大 （1） 三极管电流源 简化画法 +VCC RL RE RB1 RB2 IC I0 ui1 V1 +VCC V2 RC R1 uod ui2 RC VEE R2 R3 IC3 V3 ui1 V1 +VCC V2 RC uod ui2 RC VEE I0 电流源代替差动电路中的RE （2）具有恒流源的差动放大电路 　　在阻容耦合和变压器耦合放大电路中，也存在零点漂移，但这种缓慢的漂移信号不会传递到下一级。 1.了解集成运算放大器的结构、电路符号。 2.理解集成运放的同相和反相输入端的含义。 3.了解集成运放的外形及分类。 4.掌握集成运放的主要参数。 §3-2 集成运算放大器概述 一、集成运算放大电路组成 输入级 中间级 输出级 偏置电路 组成框图 为负载提供一定幅度的信号电压和信号电流。一般采用输出电阻很低的射极输出器或由射极输出器组成的互补对称功放电路。 使集成运放具有较强的放大能力，通常由多级共射极放大器构成。 通常是具有较高输入电阻和较高放大倍数的差动放大器，利用它可以使集成运放获得尽可能高的共模抑制比。 为各级提供所需的稳定的静态工作电流。 电路符号 实际上集成运放的引出端不止三个，但分析集成运放时，习惯上只画出图示中的三个端，其他接线端各有各的功能，但因对分析没有影响，故略去不画。 反相输入端 同相输入端 输出端 　　实际上集成运放的引出端不止三个，但分析集成运放时，习惯上只画出图示中的三个端，其他接线端各