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1、第第4章章 多多级放大放大电路和集成运算放大路和集成运算放大电路路4.1 4.1 多级放大电路的耦合方式及分析多级放大电路的耦合方式及分析4.2 4.2 差动放大电路差动放大电路4.3 4.3 集成运算放大电路集成运算放大电路作业：作业：4-3 4-7 4-13 4-144-3 4-7 4-13 4-14 重点与重点与难点点第第3 3章章 目录目录 本章的重点本章的重点:1.多多级放大放大电路的耦合方式及其特点，多路的耦合方式及其特点，多级放放大大电路的路的动态参数与参数与组成它的各成它的各级电路的关系。路的关系。2.差差动放大放大电路工作原理、静路工作原理、静态工作点、差模工作点、差模放大倍
2、数、放大倍数、输入入电阻、阻、输出出电阻的分析和估算。阻的分析和估算。3.集成运放的特点、集成运放的特点、组成及主要参数成及主要参数本章学本章学习的的难点点:1.组成多成多级放大放大电路的各路的各级电路的路的输入入电阻和阻和输出出电阻及其阻及其对多多级放大放大电路路动态参数的影响。参数的影响。2.单端端输出差出差动放大放大电路静路静态和和动态的分析。的分析。常常见耦合方式有四种耦合方式有四种:直接耦合直接耦合阻容耦合阻容耦合变压器耦合器耦合光光电耦合耦合多个基本放大电路连接构成了多个基本放大电路连接构成了“多级放大电路多级放大电路”，每，每一个基本放大电路叫一一个基本放大电路叫一“级级”，级与
3、级之间的连接方，级与级之间的连接方式叫式叫“耦合方式耦合方式”。4.1.1 4.1.1 多级放大电路的耦合方式及分析多级放大电路的耦合方式及分析 4.1.1 4.1.1 多级放大电路的耦合方式及分析多级放大电路的耦合方式及分析1.1.直接耦合直接耦合UCE1=UBE2 0.7V,使使VT1接接近近饱和区和区,动态时易易产生生饱和失真。和失真。前一级输出直接接后一级输入前一级输出直接接后一级输入解决解决办法：法：(提高提高UB2)(1)(1)加入电阻加入电阻R RE2E2(影响影响A Au2u2).).（2 2）在）在VTVT2 2的发射极加稳压管的发射极加稳压管电阻电阻R R保证稳压管的电流大
4、于最小稳保证稳压管的电流大于最小稳压稳定电流压稳定电流.直流有压降直流有压降(恒压恒压),),动态电阻小，动态电阻小，对对放大能力影响小放大能力影响小。（3 3）NPNNPN型和型和PNPPNP型管配合使用型管配合使用问题：集：集电极极电位逐位逐级升高，升高，级数受到限制数受到限制UC2UB2(UC1)（2 2）直接耦合方式的特点直接耦合方式的特点1 1 1 1）低频特性较好，可以放大变化缓慢的信号；低频特性较好，可以放大变化缓慢的信号；2）电路中没有大电容，易于集成。）电路中没有大电容，易于集成。3）各级静态工作点相互影响，电路的分析、设计和）各级静态工作点相互影响，电路的分析、设计和调试较
5、困难。调试较困难。零点漂移：零点漂移：输入电压为零而输出电压不为零，且缓慢输入电压为零而输出电压不为零，且缓慢变化的现象变化的现象ut0o（3 3）直接耦合放大电路的零点漂移直接耦合放大电路的零点漂移产生的原因：产生的原因：电源波动、元电源波动、元件老化、半导体元件参数随件老化、半导体元件参数随温度变化而产生变化温度变化而产生变化.放大放大电路的漂移逐路的漂移逐级放大放大,会会造成造成电路无法正常工作。路无法正常工作。抑制零点漂移的方法抑制零点漂移的方法1 1）恒温；）恒温；2 2）温度补偿法；）温度补偿法；用热敏元件抵消温度的变化；用热敏元件抵消温度的变化；采用采用“差动放大电路差动放大电路
6、”3 3）引入直流负反馈稳定静态工作点）引入直流负反馈稳定静态工作点主要原因：主要原因：温度温度变化引起半化引起半导体器件参数的体器件参数的变化化 又称温度漂移（又称温度漂移（简称温漂）称温漂）将温度变化将温度变化1C时，放大，放大电路路输出端的漂移出端的漂移电压折折合到合到输入端，入端，衡量零点漂移大小。衡量零点漂移大小。衡量零点漂移大小衡量零点漂移大小2.2.阻容耦合阻容耦合将放大将放大电路的前路的前级输出端通出端通过电容接到后容接到后级输入端。入端。特点：特点：1）各级静态工作点相互独立，静态分析、设计和调）各级静态工作点相互独立，静态分析、设计和调试方便；试方便；2)电容容量较大，交流
7、信号在传输过程中损失小；电容容量较大，交流信号在传输过程中损失小；3）耦合电容的隔直作用使电路的温漂很小；）耦合电容的隔直作用使电路的温漂很小；4）低频特性差，不能放大变化缓慢的信号；）低频特性差，不能放大变化缓慢的信号；5）大电容的存在，阻容耦合放大电路难集成。）大电容的存在，阻容耦合放大电路难集成。3.3.变压器耦合变压器耦合变压器耦合方式的特点：器耦合方式的特点：（1 1）各级静态工作点相互独立，设计、计算、）各级静态工作点相互独立，设计、计算、调试方便；调试方便；（2）只能放大交流信号，所以几乎没有零点漂移；）只能放大交流信号，所以几乎没有零点漂移；前级输出端通过变压器接到后级输入端或
8、负载前级输出端通过变压器接到后级输入端或负载电阻上，前后级通过磁路耦合。电阻上，前后级通过磁路耦合。（3）低频特性差，不能用来放大直流和缓慢变化）低频特性差，不能用来放大直流和缓慢变化的信号。的信号。（4）变压器的存在，不便集成，用于分立元件电）变压器的存在，不便集成，用于分立元件电路中。路中。（5）最大特点可以实现电流、电压和阻抗变换。）最大特点可以实现电流、电压和阻抗变换。4.4.光电耦合光电耦合(1)(1)光电耦合器光电耦合器以光信号以光信号为媒介媒介实现电信号的耦合与信号的耦合与传递。将发光元件与光敏元件相互绝缘地组合在一起。将发光元件与光敏元件相互绝缘地组合在一起。发光元件为输入回路
9、：将电能转换为光能；发光元件为输入回路：将电能转换为光能；光敏元件为输出回路：将光能转换为电能。光敏元件为输出回路：将光能转换为电能。DT1T2iciDceuD+-光电耦合器光电耦合器传输比：传输比：0.11.5uCE ID3ID2ID1增增大大IDic传输特性传输特性传输特性描述了传输特性描述了光电晶体管集电极电流及管压光电晶体管集电极电流及管压降与发光二极管电流的关系。降与发光二极管电流的关系。iC几乎仅由几乎仅由iD决定决定(2)(2)(2)(2)光电耦合放大电路光电耦合放大电路光电耦合放大电路光电耦合放大电路 光光电耦合耦合电路路输入回路与入回路与输出回路出回路间没有没有电气气连接，接
10、，靠光耦合，具有靠光耦合，具有较强的抗干的抗干扰能力。能力。DT1T2usV VRs+-+-uo+VCC信号源信号源光电耦合器光电耦合器输出回路输出回路4.1.2 多多级放大放大电路的分析路的分析1.静态工作点的分析静态工作点的分析阻容耦合电路阻容耦合电路各级静态工作点相互独立，计算方各级静态工作点相互独立，计算方法同单管放大电路。法同单管放大电路。直接耦合电路直接耦合电路各级静态工作点相互影响，需列方各级静态工作点相互影响，需列方程组求解。常以特殊电位点做为突破口，简化求程组求解。常以特殊电位点做为突破口，简化求解过程。解过程。例例4-1 求图示电路的静态工作点求图示电路的静态工作点(2)(
11、2)动态性能的分析动态性能的分析多级放大电路方框图多级放大电路方框图总电压增益等于组成它的各级放大电路电压电压增益总电压增益等于组成它的各级放大电路电压电压增益的乘积。的乘积。注意注意:每一级的每一级的Au必须将后一级的输入电阻作为前一必须将后一级的输入电阻作为前一级的负载。级的负载。例例:写出图示电路的电压增益、输入电阻和输出电阻写出图示电路的电压增益、输入电阻和输出电阻静态工作点稳定电路静态工作点稳定电路共射电路共射电路共集电路共集电路解：画出多级放大电路的微变等效电路，逐级进行计解：画出多级放大电路的微变等效电路，逐级进行计算过程复杂。算过程复杂。根据所学知识，直接写出总电路的各参数的表
12、达式。根据所学知识，直接写出总电路的各参数的表达式。输入入电阻阻Ri=R1/R5/rbe1+（1+1）R3=Ri1 输出电阻输出电阻Ro=R10=Ro3 如果输入级（或输出级）为共集如果输入级（或输出级）为共集电路，则输入电阻（输出电阻）电路，则输入电阻（输出电阻）的计算需考虑后（前）级的影响。的计算需考虑后（前）级的影响。共集共集电极放大极放大电路作路作为输出出级共射共射共集共集VCCC1RLR1VT1C2R3C3C4R2R4R5R6VT2电压增益电压增益输入电阻输入电阻共射共射共集共集VCCC1RLR1VT1C2R3C3C4R2R4R5R6VT2输出电阻输出电阻共射共射共集共集VCCC1R
13、LR1VT1C2R3C3C4R2R4R5R6VT2Ro1考虑前级输考虑前级输出电阻影响出电阻影响注意：注意：注意：注意：计算输出电计算输出电阻不考虑阻不考虑R RL L影响影响思考：如果输入思考：如果输入级为共集电路？级为共集电路？4.2 差动放大电路差动放大电路1.电路的组成电路的组成4.2.1 4.2.1 差动放大电路差动放大电路特性相同的管子，组成特性相同的管子，组成两半结构对称的电路两半结构对称的电路2.抑制零点漂移的原理抑制零点漂移的原理因为两个管子的特性相同，当外界条件变化时，两管的集电因为两个管子的特性相同，当外界条件变化时，两管的集电极电位始终相等，使输出端电压为极电位始终相等
14、，使输出端电压为0，因此抑制了零点漂移，因此抑制了零点漂移3.信号的输入方式和电路的响应信号的输入方式和电路的响应（1 1）共共模模输入方式输入方式 两输入端接相同的信号的输入方式两输入端接相同的信号的输入方式共模电压增益共模电压增益0干扰信号可等效为共模信号，该差动干扰信号可等效为共模信号，该差动放大电路输出端的共模电压为零放大电路输出端的共模电压为零共模信号共模信号共模信号共模信号 ：大小相等、极性相同的信号：大小相等、极性相同的信号差模信号差模信号差模信号差模信号 ：大小相等、极性相反的信号：大小相等、极性相反的信号（2 2）差差模模输入方式输入方式加在两管输入端的信号大小相等，极性相反
15、的加在两管输入端的信号大小相等，极性相反的输入方式输入方式输入信号为输入信号为差模电压增益差模电压增益输出电压不为零，出现差模输出信号输出电压不为零，出现差模输出信号差模信号差模信号差模信号差模信号 ：大小相等、极性相反的信号：大小相等、极性相反的信号半电路分析法半电路分析法半电路电压增益半电路电压增益整个差放的电压增益与半电路相等，是多一半电路整个差放的电压增益与半电路相等，是多一半电路来换取对零点漂移的来换取对零点漂移的抑制抑制。整个电路的输出电压整个电路的输出电压差放电路的差放电路的差模电压增益差模电压增益（3 3）任意输入方式任意输入方式两输入端接的输入信号分别为两输入端接的输入信号分
16、别为将任意输入信号看作由共模输将任意输入信号看作由共模输入分量和差模输入分量组成入分量和差模输入分量组成得到：得到：两个输入端之间有差别，输出端才有变动，因此两个输入端之间有差别，输出端才有变动，因此称为称为差动放大电路差动放大电路。因为共模电压增益为零，输出电压中只有差模分量因为共模电压增益为零，输出电压中只有差模分量（4 4）存在的问题及解决方案存在的问题及解决方案两半电路不完全对称或输出信号取自一个管子的两半电路不完全对称或输出信号取自一个管子的集电极时，电路没有抑制零点漂移的能力，必须集电极时，电路没有抑制零点漂移的能力，必须提高每一半电路静态工作点的稳定性。提高每一半电路静态工作点的
17、稳定性。在射极接大电阻，同时采用正负电源保证合适的静态在射极接大电阻，同时采用正负电源保证合适的静态电流及动态范围。该电路称为电流及动态范围。该电路称为“长尾式差动放大电路长尾式差动放大电路”。又称为。又称为“射极耦合差动放大电路射极耦合差动放大电路”。4.2.2 4.2.2 射极耦合差动放大电路的分析射极耦合差动放大电路的分析1.1.射极耦合差动放大电路的静态分析射极耦合差动放大电路的静态分析条件条件:输入信号入信号为零零RRP较小可略较小可略温度影响很小温度影响很小或或2.2.射极耦合差动放大电路的动态分析射极耦合差动放大电路的动态分析双端输入、双端输出双端输入、双端输出共模和差模输入分量
18、分别为共模和差模输入分量分别为（1）差模电压增益）差模电压增益差模信号作用下，两个管子射极差模信号作用下，两个管子射极电流一个增大一个减小，射极电电流一个增大一个减小，射极电阻阻RE上的总电流不变，所以滑动上的总电流不变，所以滑动端端C电位恒定不变，相当于交流电位恒定不变，相当于交流接地接地.同样两管集电极电位一个升同样两管集电极电位一个升高一个降低，负载电阻高一个降低，负载电阻RL两端电两端电位一端升高，一端降低，中点电位一端升高，一端降低，中点电位恒定，相当于交流接地位恒定，相当于交流接地CC点交流接地点交流接地RL中点交流接地中点交流接地差模电压增益差模电压增益(2)(2)差模输入电阻差
19、模输入电阻:(3)(3)差模输出电阻差模输出电阻:()共模抑制比共模抑制比 K KCMRCMR:为了衡量差动放大电路对差模信为了衡量差动放大电路对差模信号的放大能力和对共模信号的抑号的放大能力和对共模信号的抑制能力制能力此值越此值越大越好大越好电路对称且信号双端输出时电路对称且信号双端输出时（4）共模电压增益）共模电压增益0(8)(8)电压传输特性电压传输特性线性关系线性关系 uod uId只在一定范围内才成线性只在一定范围内才成线性()最大共模输入电压最大共模输入电压U UicMicM:()最大差模输入电压最大差模输入电压UidM:1.双端双端输入、双端入、双端输出方式（双入双出出方式（双入
20、双出)2.双端双端输入、入、单端端输出方式（双入出方式（双入单出）出）3.单端端输入、双端入、双端输出方式（出方式（单入双出）入双出）4.单端端输入、入、单端端输出方式（出方式（单入入单出）出）4.2.2 4.2.2 输入和输出的四种接法及性能分析输入和输出的四种接法及性能分析1.双端双端输入、双端入、双端输出（双入双出）出（双入双出）差模电压增益差模电压增益差模输入电阻差模输入电阻差模输出电阻差模输出电阻共模电压增益共模电压增益Ac=0共模抑制比共模抑制比 2.双端双端输入、入、单端端输出（双入出（双入单出）出）常用于将双端常用于将双端输入信号入信号转换为单端端输出信号。出信号。（1 1）静
21、态分析）静态分析输入回路仍对称输入回路仍对称IBQ1=IBQ2UCEQ1 UCEQ2I ICQ1CQ1=I ICQ2CQ2输出回路不对称输出回路不对称UCQ2=V CC-ICQRc计算计算UCQ1（2 2）对差模输入的动态分析）对差模输入的动态分析差模差模电压增益增益只取出一管的集电极电压变化量只取出一管的集电极电压变化量只有双端输只有双端输出时的一半出时的一半若从若从c2输出时电压增益为正输出时电压增益为正差模输入电阻差模输入电阻差模输出电阻差模输出电阻（3 3）对共模输入的动态分析）对共模输入的动态分析输入共模信号时输入共模信号时,流过电阻流过电阻RE上的电流为上的电流为2İe,忽略调忽略
22、调零电位器，对共模信号半电路的交流通路为零电位器，对共模信号半电路的交流通路为共模共模电压增益：增益：差模差模电压增益增益共模抑制比：共模抑制比：R越大抑制共模越大抑制共模信号的能力越强信号的能力越强输出电压输出电压差模电压差模电压共模电压共模电压3、单端输入，双端输出（单入双出）、单端输入，双端输出（单入双出）要求信号源接地要求信号源接地时采用采用将单端输入看作一种任意输入方式，将单端输入看作一种任意输入方式，将其分解为差模分量和共模分量将其分解为差模分量和共模分量此时，电路的静态工作点和动此时，电路的静态工作点和动态参数分析与输入双出相同态参数分析与输入双出相同3、单端输入，单端输出（单入
23、单出）、单端输入，单端输出（单入单出）用于要求输入和输出端都有一端接地的场合用于要求输入和输出端都有一端接地的场合与双入单出电路的分析方法相似与双入单出电路的分析方法相似）静态时单端输出时）静态时单端输出时）单端输出大约为为双端输出的一半，但单端输出大约为为双端输出的一半，但不同；不同；）：双端输出，）：双端输出，单端输出单端输出 ；）单入和双入相同；单入和双入相同；）单出是双出的一半。单出是双出的一半。总结总结例例-图示电路中，图示电路中，解解（）静态分析（）静态分析（）动态分析（）动态分析将输入信号分解为差模分量和共模分量将输入信号分解为差模分量和共模分量）双端输出（）双端输出（与与之间）
24、之间）差模电压增益差模电压增益共模电压增益共模电压增益Ac=0共模抑制比共模抑制比输出电压输出电压）单端输出（）单端输出（与地之间）与地之间）差模电压增益差模电压增益共模电压增益共模电压增益共模抑制比共模抑制比输出电压输出电压若从若从2与地之间输出，输出电压？与地之间输出，输出电压？4.2.4.2.带射极恒流源的差动放大电路带射极恒流源的差动放大电路电路的组成和工作原理电路的组成和工作原理增大电阻增大电阻R能有效拟制零点漂移能有效拟制零点漂移,提高提高共模抑制比。但共模抑制比。但R R的增大在同样静态工的增大在同样静态工作电流的情况下则要求提高作电流的情况下则要求提高V VEE EE,困难困难
25、同时集成电路中不易制作大电阻。同时集成电路中不易制作大电阻。解决的办法解决的办法解决的办法解决的办法:采用恒流源代替大电阻采用恒流源代替大电阻R R,以保证交流时有很大的等效电阻以保证交流时有很大的等效电阻,又可采又可采用较低的电源电压用较低的电源电压。工作点稳定电路代替工作点稳定电路代替R，IB3恒定时恒定时,IC3就就是一个恒流源。是一个恒流源。静静态计算：算：动态分析：分析：对差模信号：点交流接地对差模信号：点交流接地对共模信号：射极上接入了大电阻对共模信号：射极上接入了大电阻 用专门的制作工艺，将晶体管、二极管、电阻等元器用专门的制作工艺，将晶体管、二极管、电阻等元器件及连线组成完整的
26、放大电路制作在一块硅片上，作为一件及连线组成完整的放大电路制作在一块硅片上，作为一个集成器件使用。因个集成器件使用。因最初用于模拟信号的运算，所以叫做最初用于模拟信号的运算，所以叫做“集成运算放大电路集成运算放大电路”（简称集成运放）是具有很高开环（简称集成运放）是具有很高开环电压放大倍数的直接耦合放大器。电压放大倍数的直接耦合放大器。集成运放现广泛用于模拟信号的产生及处理电路中。集成运放现广泛用于模拟信号的产生及处理电路中。性能价格比优越，在绝大多数情况下已取代了分立元件放性能价格比优越，在绝大多数情况下已取代了分立元件放大电路。大电路。4.1 集成运算放大电路集成运算放大电路1 集成电路特
27、点集成电路特点）不能做大）不能做大C、L，只能采用，只能采用直接耦合直接耦合方式。方式。）为克服温漂，采用）为克服温漂，采用差动放大电路差动放大电路。）用管子构成的）用管子构成的恒流源恒流源代替大代替大R及设置及设置Q。）采用）采用复合管复合管改善单管的性能。改善单管的性能。）大电阻不便集成，常用）大电阻不便集成，常用有源器件取代电阻有源器件取代电阻 集成运算放大集成运算放大电路概述路概述输入级输入级 差分放大器差分放大器，具有，具有较强的抑制零点漂移的抑制零点漂移能力能力2 集成运放的组成集成运放的组成输入级输入级中间级中间级输出级输出级偏置电路偏置电路输出级输出级 射极射极输出器出器或互或
28、互补对称功率放大器。称功率放大器。输出出电阻小（阻小（带载能力能力强），非），非线性失真小性失真小中间级中间级 共射共射/共源放大共源放大电路。路。具有具有较强的放大能力，采用复合管作放大管，的放大能力，采用复合管作放大管，以恒流源做以恒流源做负载偏置电路偏置电路 用于设置各级放大电路的用于设置各级放大电路的静态工作点静态工作点、一般采用、一般采用电流源电路电流源电路.还有电平偏移电路，短路保护电路等。还有电平偏移电路，短路保护电路等。输入级输入级中间级中间级输出级输出级偏置电路偏置电路4.4.4.4.2 2 2 2 集成运放中的集成运放中的集成运放中的集成运放中的电电流源流源流源流源电电路路
29、路路有镜像电流源、微电流源、威尔逊电流源、比例电有镜像电流源、微电流源、威尔逊电流源、比例电流源、多路电流源等。流源、多路电流源等。1.镜像电流源镜像电流源 管子处于临界饱和状态，放大边缘。管子处于临界饱和状态，放大边缘。T1T2R+VCCIRIC2IC1IB0IB12IB2.微电流源微电流源设计时，首先确定设计时，首先确定IC2和和IC1，然后选定，然后选定R和和RE。在在VT2发射极接入电阻发射极接入电阻RE3.多路电流源多路电流源同一个参考电流同时产生几路输出，为多个放大管提同一个参考电流同时产生几路输出，为多个放大管提供偏置电流供偏置电流.一个一个，产生了，产生了、.作为有源负载的电流
30、源电路作为有源负载的电流源电路采用镜像电流源代替集电极电阻，即保证其直流工采用镜像电流源代替集电极电阻，即保证其直流工作点基本不变，又提高了电压增益。作点基本不变，又提高了电压增益。4.3.3 典型典型集成运放集成运放电路路通用型通用型集成运放集成运放双极型双极型单极型单极型F007(A741)：恒流源，：恒流源，反向击穿电压高。反向击穿电压高。F324(LM324)：有源负载，：有源负载，Aod。输入阻抗高；输入阻抗高；电源电压范围宽；电源电压范围宽；芯片面积小，集成度高。芯片面积小，集成度高。例：例：P1 F007(A741)电路原理图电路原理图集成运放集成运放（通用型集成运放（通用型集成
31、运放F007F007）4.4.4 集成运放的主要性能指集成运放的主要性能指标1.开开环差模差模电压增益增益Aod2.Aod=uo/（uP-uN），），常用分常用分贝（dB，20lgAod）表示，通用型在）表示，通用型在105左右（左右（100dB）。2.共模抑制比共模抑制比KCMR 常用分常用分贝（dB）表示）表示,80dB。3.差模差模输入入电阻阻rid 2M4.输入失入失调电压UIO 为使使输出出电压为零，在零，在输入端所加的入端所加的补偿电压。6.输入失入失调电流流IIO 反映差分管反映差分管输入入电流的不流的不对称程度。称程度。IIO=IB1-IB2 8.输入偏置入偏置电流流IIB 输
32、入差放管基极偏置入差放管基极偏置电流流 的平均的平均值。IIB=（IB1+IB2）/25.输入失入失调电压温漂温漂dUIO/dT 是是UIO的温度系数。的温度系数。7.输入失入失调电流温漂流温漂dIIO/dT 是是IIO的温度系数。的温度系数。9.最大共模最大共模输入入电压UIcmax UIC高于此高于此值时，运放就不能放大差模，运放就不能放大差模输入信号入信号 10.最大差模最大差模输入入电压UIdmax 不使不使PN结反向反向击穿所允穿所允许的最大的最大Uid。11.3dB带宽fH (BW)使使Aod下降下降3dB（即下降到（即下降到约0.707 Aod）时的信的信 号号频率率宽度。度。1
33、2.单位增益位增益带宽f (BWG)。使使Aod下降到下降到0dB（即（即 Aod=1）时的信号的信号频率。率。与晶体管的与晶体管的fT类似。似。13.转换速率速率SR。表明集成运放表明集成运放对信号信号变化速度的适化速度的适应能力，能力，是衡量大幅是衡量大幅值信号作用信号作用时工作速度的参数。工作速度的参数。SR=duo/dtmax 常用常用单位：（位：（输出出电压变化）化）V/S。理想运放参数：理想运放参数：Aod、KCMR、rid、fH 均均为无无穷大；大；UIO、dUIO/dT、IIO、dIIO/dT、IIB均均为零。零。近似分析中，常把运放理想化。近似分析中，常把运放理想化。符号及电
34、压传输特性符号及电压传输特性1.1.高阻型高阻型2.2.具有高具有高输入入电阻阻r ridid的运的运放。放。2.2.高速型高速型具有具有转换速率高的运放。速率高的运放。3.3.高精度型高精度型具有低失具有低失调、低温漂、低噪声、高增益的运放。、低温漂、低噪声、高增益的运放。4.4.低功耗型低功耗型具有静具有静态功耗低、工作功耗低、工作电源源电压低的运放。低的运放。集成运放的种集成运放的种类一、性能指标分类一、性能指标分类二、工作原理分类二、工作原理分类电压放大型电压放大型电流放大型电流放大型跨导型跨导型互阻型互阻型三、制造工艺分类三、制造工艺分类双极型、单极型双极型、单极型运放的运放的选择1
35、.1.信号源的性信号源的性质2.2.根据信号源是根据信号源是电压源源还是是电流源、内阻大小、流源、内阻大小、输入信号的幅入信号的幅值及及频率的率的变化范化范围选择运放。运放。2.2.负载的性的性质根据根据负载电阻的大小，确定所需运放的阻的大小，确定所需运放的输出出电压和和输出出电流的幅流的幅值选择运放。运放。3.3.精度要求精度要求根据精度要求和响根据精度要求和响应时间及灵敏度要求及灵敏度要求选择运放。运放。4.4.环境条件境条件根据根据环境温度的境温度的变化范化范围要求、所提供要求、所提供电源的限源的限制、功耗的限制制、功耗的限制选择运放。运放。1.1.正确辨正确辨认管脚管脚.(目前未完全目
36、前未完全标准化准化)集成运放的使用集成运放的使用8 7 6 59 A741101 2 3 4 U-U+-VCC+VCC出出调零调零调零调零2.2.调零或零或调偏置偏置电压.对于内部无自于内部无自稳零措施的运放零措施的运放,在外部要加在外部要加调零零电路路;若若为单电源供源供电,有有时还需需设置合适置合适的静的静态输出出电压,以便能放大双极性信号以便能放大双极性信号.3.3.消除自激振消除自激振荡.在在电源端加去耦源端加去耦电容容.有的需外接有的需外接频率率补偿电容容.4 4、保、保护措施措施(1)(1)输入保入保护AA-V+V开开环工作防止工作防止差模信号差模信号过大大闭环工作防止工作防止共模
37、信号共模信号过大大(2)(2)输出保出保护A(3)(3)电源保源保护VccA+Vcc防止防止电源源极性接反极性接反限制了限制了输出出电流及流及输出出电压幅幅值一、多级放大电路的耦合方式一、多级放大电路的耦合方式直接耦合、阻容耦合、变压器耦合、光电耦合直接耦合、阻容耦合、变压器耦合、光电耦合二、多级放大电路的静态分析二、多级放大电路的静态分析 直接耦合：联立方程，找关键点。直接耦合：联立方程，找关键点。阻容耦合：同单管放大电路。阻容耦合：同单管放大电路。本章小结本章小结二、多级放大电路的动态分析二、多级放大电路的动态分析1、放大倍数：放大倍数：等于各级放大倍数之积（将后级输入等于各级放大倍数之积
38、（将后级输入电阻作为前级的负载）电阻作为前级的负载）2、输入电阻：输入电阻：是第一级的输入电阻是第一级的输入电阻3、输出电阻：输出电阻：是末级的输出电阻是末级的输出电阻注：注：若第一级为共集接法，多级放大电路的输入电阻若第一级为共集接法，多级放大电路的输入电阻与第二级的输入电阻有关；与第二级的输入电阻有关；若末级为共集接法，则多级放大电路的输出电阻与若末级为共集接法，则多级放大电路的输出电阻与倒数第二级的输出电阻有关。倒数第二级的输出电阻有关。三、差动放大电路三、差动放大电路四种输入输出方式静态与动态参数的分析、计算四种输入输出方式静态与动态参数的分析、计算四、了解集成电路的结构特点和电路组成、四、了解集成电路的结构特点和电路组成、运放的运放的符号符号及及主要性能指标主要性能指标