2022-2023学年高二物理竞赛课件：集成运放的中间级和输出级

集成运放的中间级和输出级 运放中间级是运放电压增益的主要承担者 主要任务是提高电压增益，所以，常用共射或共源放大电路。从电压增益表达式可知，提高电压增益的主要途经如下： Rc代之以恒流源； 采用纵向三极管或达林顿复合管，提高β； 增加一级CC电路(射极跟随器)进行阻抗变换。 集成运放的中间级和输出级 一、集成运放中间级的电路形式 恒流源+射极跟随器 T1、R1构成恒流源电路，其内阻为 而T2是射极跟随器，T3是准共射放大电路，R3加了点负反馈以提高电路的工作稳定性。 第三篇第二章 集成运算放大器 3 恒流源+复合管 第三篇第二章 集成运算放大器 4 二、运放输出级——互补对称输出电路 集成运放的输出要求 输出电阻小， 最大不失真输出电压尽可能大， 输出级的输入电阻又必须大， T1 T2 1．运放输出级的基本电路 如右图所示，由两只参数和特性完全对称的PNP和NPN管组成互补对称电路。 静态(vi=0)时，T１、T２管均截止，UO＝0； 第三篇第二章 集成运算放大器 6 T1 T2 在输入正弦信号时： 当输入信号正半周(vi＞0)时，T１管导通，T２管截止，流过负载电阻RL的电流路经为： VCC→T1→RL→GND 当输入信号负半周(vi＜0)时，T1管截止，T2管导通，电流路经将为GND→RL→T2→-VCC 在一个信号周期内，流过负载的电流正好也是一个信号周期。 互补对称放大电路的最大输出电压 T1 T2 由于互补对称电路在一周内二只晶体管轮流导电，并尽量工作在极限状态，即截止和饱和导电两个极限状态，所以在输出特性上画出两管的工作时的负载线如图。 第三篇第二章 集成运算放大器 8 最大输出电压为VCC－VCES。当电源电压为±15V时，最大不失真输出电压幅度一般为±(12～14)V。 输入电阻较高 T1 T2 乙类放大电路的交越失真问题 在输入信号小于三极管的开启电压时，T１与T２管均截止，产生交越失真。 第三篇第二章 集成运算放大器 10 2．甲乙类互补对称输出电路 静态T1、T2处于微导通状态，VOQ＝0。当输入正弦波时，由于二极管的动态电阻很小，所以vb1≈vb2≈vi。 利用二极管提供静态偏置，使输入信为零时，两只管子不完全截止。 第三篇第二章 集成运算放大器 11 利用恒压电路提供静态偏置 选择合适的R1、R2阻值，使VCE3 ≈ 1.4V。 第三篇第二章 集成运算放大器 12 $