2022-2023学年高二物理竞赛课件：集成运放电路简介

集成运放电路简介 2 集成运放电路简介 集成运放电路分析----读图方法 （1）了解用途：了解要分析的电路的应用场合、用途 和技术指标。 （2）化整为零：将整个电路图分为各自具有一定功能 的基本电路。 （3）分析功能：定性分析每一部分电路的结构形式、 基本功能和性能。 （4）统观整体：电路相互连接关系以及连接后电路实 现的功能和性能。 （5）定量计算：必要时可估算或利用计算机计算电路 的主要参数。 已知电路图，分析其工作原理和功能、性能。 3 在集成运放电路中，若某一支路的电流能够直接估算出来，通常该电流往往是偏置电路中的基准电流。 找出偏置电路 电路中与基准电流相关联的电流源部分就是偏置电路。 双端输入、单端输出差分放大电路 以复合管为放大管、恒流源作负载的共射放大电路 用UBE倍增电路消除交越失真的准互补输出级 三级放大电路 简化电路分解电路 输入级的分析 T1、T2为纵向NPN型管，β大， T3、T4为横向PNP型管， β小但输入端耐压高。共集形式，输入电阻大，允许的共模输入电压幅值大。共基形式频带宽。 共集-共基形式 Q点的稳定： T（℃）↑→IC1↑ IC2↑ →IC8↑ IC9与IC8为镜像关系→IC9↑ 因为IC10不变→IB3↓ IB4↓ → IC3 ↓ IC4↓→ IC1↓ IC2↓ T1和T2从基极输入、射极输出 T3和T4从射极输入、集电极输出 输入级的分析 T5、T6 、T7组成加射极输出器的比例电流源， 作为T3、T4的有源负载。 差模输入 iC3= － iC4 ，而iC5 ≈ iC3 , iC5= iC6 ， 因而iC6= － iC4 iB16= iC4 － iC6 =2 iC4 共模输入 iC3= iC4 ，而iC5 ≈ iC3 , iC5= iC6 ， 因而iC6= iC4 iB16= iC4 － iC6 =0 放大差模信号 抑制共模信号 输入级的分析 作用？ + + + + + + + _ + _ _ _ 特点： 输入电阻大、输入端耐压高、差模放大倍数大、共模放大倍数小、频带宽的双端输入、单端输出差分放大电路（并完成电平转换即对“地”输出）。 _ 瞬时极性法 T7的作用：抑制共模信号 放大差模信号 T5、T6 、T7组成加射极输出器的比例电流源， 作为T3、T4的有源负载。 8 中间级的分析 中间级是主放大器，它所采取的一切措施都是为了增大放大倍数。 F007的中间级是以复合管为放大管、采用有源负载的共射放大电路。由于等效的集电极电阻趋于无穷大，故动态电流几乎全部流入输出级。 中间级 输出级 9 输出级的分析 与D1、D2共同构成过流保护电路 未过流时，两只二极管均截止。 iO增大到一定程度，D1导通，为T14基极分流，从而保护了T14。 准互补输出级，UBE倍增电路消除交越失真。 中间级 输出级 电流采样电阻 特点： 输出电阻小 最大不失真输出电压高 10 电容C的作用是相位补偿，消除自激振荡。 外接RW起调零作用，以调整输入级的对称程度。 F007电路分析 11 指标参数 F007典型值 理想值 输入失调电压UIO 1mV 0 UIO的温漂dUIO/dT(℃) 几μV/ ℃ 0 输入失调电流 IIO 20nA 0 IIO的温漂dIIO/dT(℃) 几nA/ ℃ 0 使输出电压等于零在输入端加的补偿电压。 12 判断同相输入端和反相输入端 输入电阻大、差模增益大、输出电阻小、共模抑制能力强、允许的共模输入电压高、输入端耐压高等。 $