2022-2023学年高二物理竞赛课件：集成运算放大电路

1 集成运算放大电路 2 集成运算放大电路 放大电路的一般问题 集成运算放大电路概述 集成运放中的单元电路 集成运放电路简介 集成运放的性能指标及低频等效电路 集成运放的种类及选择 集成运放的使用 3 多级放大电路的一般问题 多级放大电路的耦合方式 多级放大电路的动态分析 4 3.1.1 多级放大电路的耦合方式 多级放大电路的四种耦合方式： 直接耦合 阻容耦合 变压器耦合 光电耦合 当单级放大电路不能满足多方面的性能要求（如Au＝104、Ri=2MΩ、 Ro=100Ω）时，应考虑采用多级放大电路。组成多级放大电路时首先应考虑如何“连接”几个单级放大电路，级与级之间的连接称为级间耦合。耦合方式即连接方式。 5 Rc1 T1 Rb2 +VCC uI + - Rb1 uO + - Rc2 T2 1 直接耦合 ——将前一级的输出端直接连接到后一级的输入端. 既是第一级的集电极电阻，又是第二级的基极电阻 Q1合适吗？ 直接耦合放大电路静态工作点的设置 对哪些动态参数产生影响？ 用什么元件取代Re2既可设置合适的Q点，又可使第二级放大倍数不至于下降太大？ 若要UCEQ1＝5V，则应怎么办？用多个二极管吗？ 二极管导通电压UD＝？动态电阻rd＝？ Re2 6 直接耦合放大电路设置合适Q点的方法思路： UCEQ1太小→加Re（Au2数值↓）→改用D→若要UCEQ1大，则改用DZ；为什么要NPN型管和PNP型管混合使用。 UCEQ1太小→加Re2（Au2数值↓）→改用D→若要UCEQ1大，则改用DZ。 稳压管 伏安特性 小功率管多为5mA 由最大功耗得出 必要性？ rz＝Δu /Δi，小功率管多为几欧至二十几欧。 7 通常，小功率放大电路的静态集电极电流仅为1、2mA，为使稳压管的电流iDz大于IZ，引入iR。 8 NPN型管和PNP型管混合使用 在用NPN型管组成N级共射放大电路，由于UCQi＞ UBQi，所以 UCQi＞ UCQ(i-1）（i=1～N），以致于后级集电极电位接近电源电压，Q点不合适。 UCQ1 （ UBQ2 ） ＞ UBQ1 UCQ2 ＜ UCQ1 UCQ1 （ UBQ2 ） ＞ UBQ1 UCQ2 ＞ UCQ1 9 存在问题: 前后级Q点相互影响; 存在零点漂移: 输入为零，输出产生变化的现象称为零点漂移。 当输入信号为零时，前级由温度变化所引起的电流、电位的变化会逐级放大。 具有良好的低频特性，可以放大变化缓慢的信号； 电路中没有大容量电容，易于集成。 直接耦合放大电路的优点： 10 2 阻容耦合 ——将放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端。 R1 R3 +VCC ui T1 + - C1 + C2 R2 R4 C3 + + - uo RL C4 T2 + R5 R6 共射电路 共集电路 11 阻容耦合放大电路的优点： 1、各级的静态工作点相互独立，便于计算和调整。 R1 R3 +VCC ui T1 + - C1 + C2 R2 R4 C3 + + - uo RL C4 T2 + R5 R6 两级阻容耦合放大电路的直流通路 T2 R5 R6 R1 R3 T1 R2 R4 +VCC 12 1、低频特性差，不能放大变化缓慢的信号。 2、在集成电路中制造大容量电容很困难，甚至 不可能，因此不能集成化。 2、只要输入信号频率较高，耦合电容容量较大，前级的输出信号就可以几乎没有衰减地传递到后级的输入端，因此，在分立元件电路中阻容耦合方式得到非常广泛的应用。 阻容耦合放大电路的主要缺点： R1 R3 +VCC ui T1 + - C1 + C2 R2 R4 C3 + + - uo RL C4 T2 + R5 R6 有零点漂移吗？ $