模擬電子技術(shù)之集成運(yùn)算放大電路

1、第第5章章 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路本章教學(xué)內(nèi)容本章教學(xué)內(nèi)容5.1 集成放大電路的特點(diǎn)集成放大電路的特點(diǎn)5.2 集成運(yùn)放的主要技術(shù)指標(biāo)集成運(yùn)放的主要技術(shù)指標(biāo)5.3 集成運(yùn)集成運(yùn)放的基本組成部分放的基本組成部分5.4 集成運(yùn)放的典型電路集成運(yùn)放的典型電路5.5 各類集成運(yùn)放的性能特點(diǎn)各類集成運(yùn)放的性能特點(diǎn)5.6 集成運(yùn)放使用中的幾個(gè)具體問題集成運(yùn)放使用中的幾個(gè)具體問題 5.1 集成放大電路的特點(diǎn)集成放大電路的特點(diǎn)手手機(jī)機(jī)主主控控制制芯芯片片手手機(jī)機(jī)主主板板三星三星i9300 小米手機(jī)小米手機(jī) 2 特點(diǎn)：特點(diǎn)：體積小、重量輕、功耗低、高可靠、低成本，體積小、重量輕、功耗低、高可靠、低成本，

2、實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)了元件、電路元件、電路和和系統(tǒng)系統(tǒng)的三結(jié)合。的三結(jié)合。集成電路集成電路IC(integrated circuit)： 將晶體管、電阻、電容等各種電子元器件以相互聯(lián)將晶體管、電阻、電容等各種電子元器件以相互聯(lián)系的狀態(tài)集成到半導(dǎo)體材料（主要是硅）或者絕緣體材系的狀態(tài)集成到半導(dǎo)體材料（主要是硅）或者絕緣體材料薄層片子上，再用一個(gè)管殼將其封裝起來，構(gòu)成一個(gè)料薄層片子上，再用一個(gè)管殼將其封裝起來，構(gòu)成一個(gè)完整的、具有一定功能的電路或系統(tǒng)。完整的、具有一定功能的電路或系統(tǒng)。1904年年電子管問世電子管問世1947年年晶體管誕生晶體管誕生1958年集成年集成電路研制成功電路研制成功雙列直插式雙列直

3、插式l 數(shù)字集成電路數(shù)字集成電路l 模擬集成電路模擬集成電路集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器： 一種一種高放大倍數(shù)高放大倍數(shù)、高輸入電阻、低輸出電阻高輸入電阻、低輸出電阻的的直直接耦合放大電路接耦合放大電路。集成運(yùn)算放大器；集成運(yùn)算放大器；集成功率放大器；集成功率放大器；集成高頻放大器集成高頻放大器；集成中頻放大器；集成中頻放大器；集成比較器集成比較器；集成乘法器；集成乘法器；集成穩(wěn)壓集成穩(wěn)壓器器；集成數(shù)；集成數(shù)/模和模模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器等。數(shù)轉(zhuǎn)換器等。圓殼式圓殼式扁平式扁平式提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn)提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn)u 集成運(yùn)算放大器的組成及特點(diǎn)集成運(yùn)算放大器的組成及特點(diǎn)集成運(yùn)算放大器的組成集成運(yùn)算

4、放大器的組成5.2 集成運(yùn)放的主要技術(shù)指標(biāo)集成運(yùn)放的主要技術(shù)指標(biāo)同相輸同相輸入端入端反相輸反相輸入端入端輸出端輸出端輸入級(jí)輸入級(jí)中間級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)輸出級(jí)偏置電路偏置電路保護(hù)電路保護(hù)電路- -+ +減小零點(diǎn)漂移減小零點(diǎn)漂移,盡量提高盡量提高KCMRR , 輸入阻抗輸入阻抗 ri盡可能大盡可能大差分放差分放大電路大電路大的電壓放大倍數(shù)，雙端輸入變換為單端輸出大的電壓放大倍數(shù)，雙端輸入變換為單端輸出共射放大電路共射放大電路提高帶負(fù)載能力，足夠的輸出電流提高帶負(fù)載能力，足夠的輸出電流io ，輸出阻抗輸出阻抗ro小小功率放功率放大電路大電路提供過流、過壓保護(hù)提供過流、過壓保護(hù)直流電源直流電源+US US

5、集成運(yùn)算放大器內(nèi)部組成特點(diǎn)集成運(yùn)算放大器內(nèi)部組成特點(diǎn) 無電感、無大容量電容、無大阻值電阻。無電感、無大容量電容、無大阻值電阻。 集成運(yùn)算放大器的電路符號(hào)集成運(yùn)算放大器的電路符號(hào)AuoAuou- -u+u- -u+uououo=Auo(u+- u-)uo=Auo(u+- u-)Auo開環(huán)電壓放大倍數(shù)開環(huán)電壓放大倍數(shù)反相輸入端反相輸入端同相輸入端同相輸入端輸出端輸出端u集成運(yùn)算放大器的主要技術(shù)指標(biāo)集成運(yùn)算放大器的主要技術(shù)指標(biāo)開環(huán)差分電壓增益開環(huán)差分電壓增益Aod輸出電壓與差分輸入電壓輸出電壓與差分輸入電壓之比之比, 一般用對(duì)數(shù)表示。一般用對(duì)數(shù)表示。實(shí)際集成運(yùn)放一般實(shí)際集成運(yùn)放一般Aod為為100

6、dB左右，左右，高質(zhì)量的集成運(yùn)放高質(zhì)量的集成運(yùn)放Aod可達(dá)可達(dá)140 dB以上。以上。ood20lguAuu單位單位: dB(分貝分貝)輸入失調(diào)電壓輸入失調(diào)電壓UIO為了使輸出電壓為零，在輸入端加的為了使輸出電壓為零，在輸入端加的補(bǔ)償電壓補(bǔ)償電壓。一般運(yùn)放一般運(yùn)放UIO的值為的值為110 mV，高質(zhì)量的在，高質(zhì)量的在1 mV以下。以下。 表示失調(diào)電壓在規(guī)定工作范圍內(nèi)的溫度系數(shù)，是表示失調(diào)電壓在規(guī)定工作范圍內(nèi)的溫度系數(shù)，是衡量運(yùn)放溫漂的重要指標(biāo)。衡量運(yùn)放溫漂的重要指標(biāo)。輸入失調(diào)電壓溫漂輸入失調(diào)電壓溫漂IOUIOIOddUUT輸入失調(diào)電流輸入失調(diào)電流IIO當(dāng)輸出電壓等于零時(shí)，兩個(gè)輸入端偏置電流之差

7、。當(dāng)輸出電壓等于零時(shí)，兩個(gè)輸入端偏置電流之差。 用以描述差分對(duì)管輸入電流的不對(duì)稱情況，一般用以描述差分對(duì)管輸入電流的不對(duì)稱情況，一般運(yùn)放為幾十至一百納安，高質(zhì)量的低于運(yùn)放為幾十至一百納安，高質(zhì)量的低于1 1nA。輸入失調(diào)電流溫漂輸入失調(diào)電流溫漂IOIIOIOddIIT 代表輸入失調(diào)電流的溫度系數(shù)。一般為每度幾納代表輸入失調(diào)電流的溫度系數(shù)。一般為每度幾納安，高質(zhì)量的只有每度幾十皮安。安，高質(zhì)量的只有每度幾十皮安。B2B1IOIII 輸入偏置電流輸入偏置電流IIB 運(yùn)算放大器靜態(tài)輸出電壓為運(yùn)算放大器靜態(tài)輸出電壓為0時(shí)流入時(shí)流入( (流出流出) )的的電電流平均值流平均值。 IIB 是衡量差分對(duì)管輸

8、入電流絕對(duì)值大小的指標(biāo)，是衡量差分對(duì)管輸入電流絕對(duì)值大小的指標(biāo)，它的值主要決定于集成運(yùn)放輸入級(jí)的靜態(tài)集電極電流及它的值主要決定于集成運(yùn)放輸入級(jí)的靜態(tài)集電極電流及輸入級(jí)放大管的輸入級(jí)放大管的值。值。一般集成運(yùn)放的輸入偏置電流愈大，其失調(diào)電流愈大。一般集成運(yùn)放的輸入偏置電流愈大，其失調(diào)電流愈大。)(21B2B1IBIII 最大差模輸入電壓最大差模輸入電壓UIDM運(yùn)算放大器輸入端之間所能承受的運(yùn)算放大器輸入端之間所能承受的最大電壓最大電壓。最大共模輸入電壓最大共模輸入電壓UICM運(yùn)算放大器輸入端所能承受的運(yùn)算放大器輸入端所能承受的最大共模電壓最大共模電壓。-3dB帶寬帶寬fH單位增益帶寬單位增益帶寬

9、BWG轉(zhuǎn)換速率轉(zhuǎn)換速率SRAod下降下降 3dB 時(shí)的頻率。時(shí)的頻率。Aod降至降至 0dB 時(shí)的頻率。時(shí)的頻率。 在額定負(fù)載條件下，輸入一個(gè)大幅度的階躍信號(hào)在額定負(fù)載條件下，輸入一個(gè)大幅度的階躍信號(hào)時(shí)，輸出電壓的最大變化率。時(shí)，輸出電壓的最大變化率。 單位為單位為V/s。共模抑制比共模抑制比KCMR 綜合考察差分放大電路放大差模信號(hào)的能力綜合考察差分放大電路放大差模信號(hào)的能力和抑制共模信號(hào)的能力。和抑制共模信號(hào)的能力。下，在參數(shù)理想對(duì)稱的情況CMRcdCMRKAAK差模放大倍數(shù)差模放大倍數(shù)共模放大倍數(shù)共模放大倍數(shù)dC M Rc= 20 log db()AKA分 貝愈小愈好愈小愈好 愈大愈好愈

10、大愈好 KCMR越大，說明差放分辨差模信號(hào)的能力越強(qiáng)，越大，說明差放分辨差模信號(hào)的能力越強(qiáng)，而抑制共模信號(hào)的能力越強(qiáng)。而抑制共模信號(hào)的能力越強(qiáng)。同相輸同相輸入端入端反相輸反相輸入端入端輸出端輸出端輸入級(jí)輸入級(jí)中間級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)輸出級(jí)偏置電路偏置電路保護(hù)電路保護(hù)電路- -+ +直流電源直流電源+US US差分放差分放大電路大電路共射放大電路共射放大電路功率放功率放大電路大電路5.3 集成運(yùn)集成運(yùn)放的基本組成部分放的基本組成部分電流源電路電流源電路u偏置電路偏置電路 鏡像電流源鏡像電流源12BE1BE2BE,UUU三極管三極管T1、T2匹配匹配RUVI1BECCREF 基準(zhǔn)電流基準(zhǔn)電流C2C1C2

11、REFREFB22IIIIII+VCCRIREF+T1T2IC2IB1IB22IBIC1UBE1UBE2所以所以 211REF2C II當(dāng)滿足當(dāng)滿足 2 時(shí)，則時(shí)，則RUVII1BECCREF2C 比例電流源比例電流源IB2 IB1 2IBT1 T2 RR1R2+VCCIREF IC2 Ic1 UBE2 UBE1 IE1 IE2 由圖可得由圖可得UBE1 + IE1R1 = UBE2 + IE2R2由于由于UBE1 UBE2，22E11ERIRI 忽略基極電流，忽略基極電流，REF211C212CIRRIRRI IREF IB2 IB1 Ic1 2IBT1 T2 RRe+VCC微電流源微電流源

12、IC2 UBE2 UBE1 IE2 由圖可得由圖可得BE1BE2E2eC2eUUIRIR二極管方程二極管方程BEBETTCSS(e1)eUUUUIIIC1C2BE1BE2C2eS1S2(lnln)TIIUUUIRIIS1S2IIC1TC2eC2lnIUIRICBETSlnIUUI得得IC13 VT11 VT10 R4+VCCVT13 VT12 R5-VEEIC10 IREF 圖示為集成運(yùn)放圖示為集成運(yùn)放LM741偏置電路的一部分，假設(shè)偏置電路的一部分，假設(shè)VCC =VEE =15V ，所有三極管的，所有三極管的UBE =0.7V ，其中，其中NPN三極管的三極管的2，橫向，橫向PNP三極管的三

13、極管的= 2 ，電阻，電阻R5 =39k 。估算基準(zhǔn)電流估算基準(zhǔn)電流IREF；分析電路中各三極管組成何分析電路中各三極管組成何種電流源；種電流源；估算估算VT13的集電極電流的集電極電流IC13；若要求若要求IC10=28A，試估算電，試估算電阻阻R4的阻值。的阻值?！纠縄C13 VT11 VT10 R4+VCCVT13 VT12 R5-VEEIC10 IREF 解：解：由圖可得由圖可得CCEEBEREFmAmA52151520.7390.73VVUIR VT12與與VT13組成鏡像電流源，組成鏡像電流源， VT10 、 VT11與與R4組成微電流源。組成微電流源。IC13 VT11 VT

14、10 R4+VCCVT13 VT12 R5-VEEIC10 IREF 不能簡(jiǎn)單認(rèn)為不能簡(jiǎn)單認(rèn)為Ic13 IREF 。C 13R EFm Am A12110.73210.365II 可認(rèn)為可認(rèn)為 IC11 IREFCT4CCk3311661010326 100.73 10lnln28 1028 103 103IURII u差分放大輸入級(jí)差分放大輸入級(jí)基本形式差分放大電路基本形式差分放大電路對(duì)稱結(jié)構(gòu)，差分輸出對(duì)稱結(jié)構(gòu)，差分輸出l克服零點(diǎn)漂移；克服零點(diǎn)漂移；l零輸入零輸出；零輸入零輸出；l抑制共模信號(hào)；抑制共模信號(hào)；l放大差模信號(hào)；放大差模信號(hào)；+- -uo+-+-+-uiduiduid1212+V

15、CCR2R1Rb1Rb2Rc1Rc2VT1VT2差分放大電路工作原理差分放大電路工作原理 零點(diǎn)漂移的抑制零點(diǎn)漂移的抑制C1CE1C2CE2IUTIU電路的對(duì)稱性電路的對(duì)稱性當(dāng)當(dāng)ui1 = ui2 = 0 時(shí)，時(shí)，uo1 = uo2uo=uo1-uo2=0 uo1= uo2uo=(uo1+ uo1)-(uo2+ uo2)=0+- -uo+-+-+-uiduiduid1212+VCCR2R1Rb1Rb2Rc1Rc2VT1VT2共模輸入共模輸入共模信號(hào)共模信號(hào)：兩輸入信號(hào)：兩輸入信號(hào)大小相等極性相同。大小相等極性相同。ui1 = ui2= uICo1u1 i1uA uo2u2i2uA uu1u2AA

16、oo1o20uuu0ICocuuA抑制共模信號(hào)抑制共模信號(hào)+-uo+-uIc+VCCRRRbRbRcRcVT1VT2共模電壓放大倍數(shù)：共模電壓放大倍數(shù)：+- -uo+-+-+-uiduiduid1212+VCCR2R1Rb1Rb2Rc1Rc2VT1VT2差模輸入差模輸入差模信號(hào)差模信號(hào)：兩輸入信號(hào)：兩輸入信號(hào)大小相等極性相反。大小相等極性相反。ui1 = -ui2=0.5 uIdoo1o2u1 i1u2 i2u1i1i2u1 i1o1() 22uuuA uA uA uuA uuo1u1i1uA uo2u2i2uA uu1u2AAodu1IduAAu放大差模信號(hào)放大差模信號(hào)差模電壓放大倍數(shù)：差模

17、電壓放大倍數(shù)：差分輸入差分輸入差分信號(hào)差分信號(hào)：兩輸入信號(hào)的：兩輸入信號(hào)的大小、相位任意。大小、相位任意。i1i2i1i2i122uuuuui1i2i1i2i222uuuuu共模共模差模差模差分差分uo=Ad(ui1-ui2)差分放大電路差分放大電路分析差分放大電路時(shí)，只需考慮共模輸入與差模輸入分析差分放大電路時(shí)，只需考慮共模輸入與差模輸入即可。對(duì)于任意信號(hào)可以分解成這兩種輸入信號(hào)來分析。即可。對(duì)于任意信號(hào)可以分解成這兩種輸入信號(hào)來分析。長(zhǎng)尾式差分放大電路長(zhǎng)尾式差分放大電路+-uo+-+-+-uiduiduid1212+VCCRRRcRcVT1VT2-VEERe補(bǔ)償補(bǔ)償Re 上的直流壓降，上的

18、直流壓降，提供靜態(tài)基極電流提供靜態(tài)基極電流引入共模負(fù)反饋引入共模負(fù)反饋提高了共模抑制比提高了共模抑制比對(duì)差模信號(hào)無負(fù)反饋對(duì)差模信號(hào)無負(fù)反饋+-uo+-+-+-uiduiduid1212+VCCRRRcRcVT1VT2-VEERe- IBQ RIBQ VCC - ICQ Rc靜態(tài)分析靜態(tài)分析IBQIBQICQICQUCQUCQ+-UBEQUBEQ+-2IEQUBQ晶體管輸入回路方程：晶體管輸入回路方程：BQBEQEQeEE2-0IRUIR VEEBEQe2(1)VURR+ +- -uo+-+-+-uiduiduid1212+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEReuc1uc2 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析

19、L12RL12R= Au1Ro=2Rc+-uoui1RRcRcVT1VT2ui2R+-uiuc2uc1L12RL12Rodi=uAubebLcd)2( rRRRA)(2beidrRR +ui1RRcVT1uc1-L12R調(diào)零電阻調(diào)零電阻Rw確保確保靜態(tài)時(shí)輸出為零。靜態(tài)時(shí)輸出為零。靜態(tài)分析：靜態(tài)分析：UCQ=VCC- -ICQRcICQIBQUBQ=- -IBQR+-uoui2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEERe接接Rw長(zhǎng)尾式差分放大電路長(zhǎng)尾式差分放大電路RwRLui1【例例】分析右圖所示差分分析右圖所示差分放大電路。放大電路。BQBEQwEQeEQEE1+2=2IRURIR IVEEB

20、EQBQwe-=10.5+2VUIRRR+-uoui2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEERe接接R Rw w的長(zhǎng)尾式差分放大電路的長(zhǎng)尾式差分放大電路RwRLui1動(dòng)態(tài)分析：動(dòng)態(tài)分析：+-uoui1RRcRcVT1VT2ui2R0.5Rw0.5RwL12RL12R+ui1RRcVT1uc1-0.5RwL12Ri1bebw e=+0.5uRriR ic1bcL1=-/ /2uiRRodu1i=uAAuLcdbbew ()2+0.51+RRARrR idbbew2+0.51+RRrRRo=2Rc恒流源式差分放大電路恒流源式差分放大電路+-uoui2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEReR

21、b1RLui1Rb2VT3+-uoui2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEERLui1I既可有效抑制零既可有效抑制零漂，又便于集成。漂，又便于集成。 靜態(tài)分析靜態(tài)分析+-uoui2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEReRb1RLui1Rb2VT3)(EECC2b1b1b1bVVRRRUR e3BEQEQ3CQ31bRUUIIR CQ3CQ2CQ121III 11CQBQ2BQ1 III RIUU1BQBQ2BQ1 C1CQCCCQ2CQ1RIVUU +-uoui2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEReRwui1R1VT3VDz【例例】估算圖示電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和差模電壓放大倍數(shù)估

22、算圖示電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和差模電壓放大倍數(shù)Ad。UBQ1=-IBQ1RIEQ3ICQ3ICQ1ICQ2IBQ1IBQ1靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn):UCQ1=VCC -ICQRC+-uoui2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEReRwui1R1VT3VDzCQ1CQ312IIzBEQ3CQ3EQ3e-=U UIIR差模電壓放大倍數(shù)差模電壓放大倍數(shù):+-uoui2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEReRwui1R1VT3VDz恒流源式差放恒流源式差放的交流通路與的交流通路與長(zhǎng)尾式電路的長(zhǎng)尾式電路的交流通路相同交流通路相同二者的差模電二者的差模電壓放大倍數(shù)、壓放大倍數(shù)、差模輸入電阻差模輸入電阻和

23、輸出電阻均和輸出電阻均相同相同cdbew +0.51+RARrR 差分放大電路的輸入、輸出接法差分放大電路的輸入、輸出接法雙端輸入、雙端輸出雙端輸入、雙端輸出Lcdbe(/ /)2RRARr idbe2()RRroc2RR+-uo+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEuiI+-雙端輸入、單端輸出雙端輸入、單端輸出oc1uuii12uudu112AAcLdbe(/)12RRAR ridbe2()RRrocRR+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEuiI+-+-uo單端輸入、雙端輸出單端輸入、雙端輸出Lcdbe(/ /)2RRARr idbe2()RRroc2RR+-uo+VCCRRRcRcV

24、T1VT2-VEEuiI+-單端輸入、單端輸出單端輸入、單端輸出cLdbe(/ /)12RRARr idbe2()RRrocRR抑制零漂能力較強(qiáng)抑制零漂能力較強(qiáng), ,可使輸入、輸出電壓反相或同相?？墒馆斎搿⑤敵鲭妷悍聪嗷蛲?。+-uo+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEuiI+-1. 雙端輸出時(shí)雙端輸出時(shí)Ad Au1Ro = 2 Rc理想情況下理想情況下KCMR= 2. 單端輸出時(shí)單端輸出時(shí)Ro = Rc單端輸入時(shí)單端輸入時(shí)KCMR不如雙端輸出時(shí)高。可選擇從不同的三極管輸出，不如雙端輸出時(shí)高。可選擇從不同的三極管輸出，使使ui與與uo反相或同相。反相或同相。結(jié)論：結(jié)論：du112AARid

25、 2(R + rbe)+VCCVT1VT2-VEEuiI+-VT4VT3iC2-iC4iC3iC4iC1iC3iC1=-iC2放大管放大管 足足夠大夠大iC3iC1iC2iC4io有源負(fù)載有源負(fù)載有源負(fù)載差分放大電路有源負(fù)載差分放大電路io=iC4-iC2 =2iC4u中間級(jí)中間級(jí)有源負(fù)載有源負(fù)載IREFCCBE3REF|VUIRVT2 RVT3 VT1 uI uo -+-+VCC放大管放大管用三極管代替用三極管代替負(fù)載電阻負(fù)載電阻Rc，組，組成有源負(fù)載，成有源負(fù)載，獲得較高的電獲得較高的電壓放大倍數(shù)壓放大倍數(shù)復(fù)合管復(fù)合管VT1VT2VT3 RVT4 uI uo -+-+VCCIREFCCBE

26、4REFVUIR u輸出級(jí)輸出級(jí)互補(bǔ)對(duì)稱電路互補(bǔ)對(duì)稱電路集成運(yùn)放的輸出級(jí)基本上都采用各種形式的互補(bǔ)對(duì)稱集成運(yùn)放的輸出級(jí)基本上都采用各種形式的互補(bǔ)對(duì)稱電路。電路。為了避免產(chǎn)生交越失真，實(shí)際上通常采用甲乙類的為了避免產(chǎn)生交越失真，實(shí)際上通常采用甲乙類的OCL或或OTL互補(bǔ)對(duì)稱電路?；パa(bǔ)對(duì)稱電路。當(dāng)集成運(yùn)放的輸出功率比較大時(shí)，常常采用由兩個(gè)或當(dāng)集成運(yùn)放的輸出功率比較大時(shí)，常常采用由兩個(gè)或兩個(gè)以上三極管組成的復(fù)合管所構(gòu)成的互補(bǔ)對(duì)稱電路兩個(gè)以上三極管組成的復(fù)合管所構(gòu)成的互補(bǔ)對(duì)稱電路或準(zhǔn)互補(bǔ)對(duì)稱電路，以免要求前級(jí)放大級(jí)提供的推動(dòng)或準(zhǔn)互補(bǔ)對(duì)稱電路，以免要求前級(jí)放大級(jí)提供的推動(dòng)電流太大。電流太大。過載保護(hù)電路

27、過載保護(hù)電路VD3、VD4和和Re1、Re2組成過載保護(hù)電路。組成過載保護(hù)電路。工作電流正常時(shí)，工作電流正常時(shí)，VD3 、VD4 截止。截止。若若VT1正向電流增大，正向電流增大，VD3導(dǎo)通，將導(dǎo)通，將VT1的基流分流，的基流分流，若若VT2 反向電流增大，反向電流增大，VD4導(dǎo)通，將導(dǎo)通，將VT2的基流分流。的基流分流。+VCC-VCCuI+-RLuORb2Rb1VD2VD1VT2VT1二極管過載保護(hù)電路二極管過載保護(hù)電路 VD3VD4Re2Re1VT3 、VT4 和和 Re1 、 Re2組成過載保護(hù)電路。組成過載保護(hù)電路。其工作原理與二極管過其工作原理與二極管過載保護(hù)電路類似。載保護(hù)電路類

28、似。+VCC-VCCuI+-RLuoRb2Rb1VD2VD1VT2VT1 三極管過載保護(hù)電路三極管過載保護(hù)電路VT3VT4Re2Re1eEmV7 . 0RI Re 愈大，則愈大，則 IEm 愈??；愈??； 溫度升高，溫度升高， UD、 UBE 降降低，低，IEm 減小。更有利于保護(hù)減小。更有利于保護(hù)在高溫下的集成運(yùn)放。在高溫下的集成運(yùn)放。5.4 集成運(yùn)放的典型電路集成運(yùn)放的典型電路以雙極型集成運(yùn)放以雙極型集成運(yùn)放LM741為例為例VT1VT2R2VT8 VT9VT12VT13VT14VT3VT4VT7VT5VT6VT15VT16VT18VT10VT11VT17VT19VT20R3R1R7R4R5

29、R8R10R9R12R1150k1k1k7.5k4.5k50k5k5039k5025C130pF3521467偏置電路偏置電路流過流過R5的基準(zhǔn)電流的基準(zhǔn)電流CCEEBE12BE11REF5VVUUIR VT11 、 VT10和和R4 組成微電流源，由組成微電流源，由IC10提供提供VT9的集的集電極電流電極電流IC9和和VT3 、 VT4的基流的基流I3,4 。VT8 VT9VT12VT13VT10VT11R4R5+VCCI8IC9IC10IC13IREFI3,4-VEE至輸入級(jí)至輸入級(jí)至中間級(jí)至中間級(jí)VT8 VT9VT12VT13VT10VT11R4R5+VCCI8IC9IC10IC13I

30、REFI3,4-VEE至輸入級(jí)至輸入級(jí)至中間級(jí)至中間級(jí)橫向橫向VT8、VT9組成鏡像電流源產(chǎn)生組成鏡像電流源產(chǎn)生I8，決定輸入級(jí)，決定輸入級(jí)VT1、VT2的集電極電流的集電極電流 。橫向橫向VT12、VT13組成另一組鏡像電流源，產(chǎn)生組成另一組鏡像電流源，產(chǎn)生IC13，提，提供中間級(jí)放大管供中間級(jí)放大管VT16、VT17的靜態(tài)電流的靜態(tài)電流 。輸入級(jí)輸入級(jí) 由由VT1、VT2、VT3和和VT4組成共集組成共集-共基差分放大電共基差分放大電路，路，VT5和和VT6構(gòu)成有源負(fù)載，代替電阻構(gòu)成有源負(fù)載，代替電阻Rc。差分輸入。差分輸入信號(hào)由信號(hào)由VT1、VT2的基極送入，從的基極送入，從VT4的集電

31、極送出單的集電極送出單端輸出信號(hào)至中間級(jí)。端輸出信號(hào)至中間級(jí)。+VCCuOVT1VT2VT3VT4RcRc- -VEEuI1uI2I8I3,4中間級(jí)中間級(jí)+VCC VEEVT15VT16IC13R7VT17R830pF輸入來自輸入來自VT4和和VT6集電極；集電極；輸出接在輸出級(jí)的兩個(gè)輸出接在輸出級(jí)的兩個(gè)互補(bǔ)對(duì)稱放大管的基極?；パa(bǔ)對(duì)稱放大管的基極。中間級(jí)中間級(jí)VT16、VT17組成組成復(fù)合管，復(fù)合管，VT13作為其有源負(fù)作為其有源負(fù)載。載。30pF校正電容防止產(chǎn)生自激振蕩。校正電容防止產(chǎn)生自激振蕩。輸出級(jí)輸出級(jí) 輸出級(jí)由輸出級(jí)由NPN三極管三極管VT14 和和PNP三極管三極管 VT20 組組成互補(bǔ)對(duì)稱電路。成互補(bǔ)對(duì)稱電路。 VT19 的作用是實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。的作用是實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。 三極管三極管 VT15和電阻和電阻R7 、 R8的作用是為功率管提的作用是為功率管提供靜態(tài)基極電流，使電路工作在