集成運(yùn)算放大器的組成

發(fā)布時(shí)間:2023-10-10
集成運(yùn)算放大器是一個(gè)高增益直接耦合的放大電路。
集成運(yùn)放內(nèi)部主要電路可以分為輸入級(jí)、中間級(jí)和輸出級(jí)三個(gè)基本組成部分。組成框圖如下圖所示。
(1) 零點(diǎn)漂移問題
零點(diǎn)漂移:對(duì)于實(shí)際放大器,當(dāng)放大電路沒有外加信號(hào)時(shí),輸出端有緩慢變化電壓輸出。
① 產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的原因:
主要是溫度對(duì)三極管的影響。溫度的變化會(huì)使三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)生微小而緩慢的變化,這種變化量會(huì)被后面的電路逐級(jí)放大,最終在輸出端產(chǎn)生較大的電壓漂移。因此,零點(diǎn)漂移也叫溫漂。
② 零點(diǎn)漂移的危害:
漂移電壓和有效信號(hào)電壓無法分辨,嚴(yán)重時(shí),漂移電壓甚至把有效信號(hào)電壓淹沒,使放大電路無法正常工作。
③解決方法:
輸入級(jí)一般采用高性能的差動(dòng)放大電路,來克服溫度帶來的零點(diǎn)漂移問題。
(2)差動(dòng)放大電路
① 電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
差動(dòng)放大電路如下圖所示。
由二個(gè)參數(shù)對(duì)稱,結(jié)構(gòu)也對(duì)稱的共射放大電路組成。輸入信號(hào)分別由兩個(gè)三極管的基極輸入;輸出信號(hào)取自兩個(gè)管子的集電極之間。
② 抑制零點(diǎn)漂移的原理
靜態(tài)時(shí):ui1 = ui2 = 0,由于電路兩邊是完全對(duì)稱的,因此有:
ic1 = i c2 =i c
u o1 = u o2 = u c = v cc-i c·r c
輸出電壓 uo= u o1-u o2= 0
當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí),將引起兩管集電極電流和集電極電位發(fā)生相同的變化,即δic1=δic2,δu o1=δu o1,所以輸出電壓的漂移δuo=δu o1-δu o2=0,從而抑制了零點(diǎn)漂移。
(3)信號(hào)輸入方式
由于差動(dòng)放大電路有兩個(gè)輸入端,所以輸入信號(hào)有多種方式。
① 共模輸入信號(hào)
指在兩個(gè)輸入端加上幅度相等,極性相同的信號(hào),即ui1=ui2 。
共模信號(hào)
當(dāng)輸入端加共模信號(hào)時(shí),uo=0
共模電壓放大倍數(shù):
電源電壓的波動(dòng)以及由電源引起的工頻干擾都可看成是共模信號(hào),根據(jù)共模信號(hào)都是沒有用的信號(hào),應(yīng)該抑制。
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