集成运放电路技术题目解答共8题

发布时间 2009-07-20

  【题目3】:集成运放电路中有源负载放大电路如何分析与计算?  

【相关知识】:恒流源电路分析,恒流源电路的恒流值和恒流源内阻计算,多级放大电路和差分放大电路的动态指标计算等。

【解题方法】:恒流源负载放大电路的分析过程如下:

        (1)快速找出放大电路中的各种恒流源电路;

        (2)计算恒流源电路的恒流值及其内阻,得到等效恒流源,将恒流源负载放大电路转换成一般放大电路。

        (3)采用一般多级或差分放大电路的分析方法计算放大电路的指标。

【解答过程】:非有源负载放大电路的放大倍数与动态范围是一对矛盾。图1是一般单管放大电路,静态工作点为:

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图1

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        负载开路时集成运放电路技术题目解答共8题的中频交流放大倍数集成运放电路技术题目解答共8题等于集成运放电路技术题目解答共8题。当晶体管选定后,若要增加放大倍数,只有增加集电极电阻集成运放电路技术题目解答共8题,而集成运放电路技术题目解答共8题的增加将导致集成运放电路技术题目解答共8题迅速减少,降低动态工作范围。

        既要保证集电极的动态电阻足够大,又要保证静态工作点稳定的惟一方法是选择恒流源(有源)负载。

        [例1]图2(a)是uA741运放电路中间级放大电路的简化电路图。设三极管的放大倍数集成运放电路技术题目解答共8题,基极体电阻集成运放电路技术题目解答共8题,NPN管集电极和发射极之间的动态电阻集成运放电路技术题目解答共8题,PNP管集电极和发射极之间的动态电阻集成运放电路技术题目解答共8题集成运放电路技术题目解答共8题,试计算电路的放大倍数,输入和输出电阻。

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图2

        1.静态偏置分析

        图2(a)中,集成运放电路技术题目解答共8题集成运放电路技术题目解答共8题构成镜像恒流源,既提供集成运放电路技术题目解答共8题的静态偏置,同时作为集成运放电路技术题目解答共8题的有源负载。将集成运放电路技术题目解答共8题用恒流源等效后,图2(a)的直流通路变成图2(b)。

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        2.动态(交流)分析

        图2(b)的交流通路如图3(a),微变等效电路如图3(b),其中

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图3

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        (1)放大倍数计算

        由图3(b)可得,

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        (2)输入电阻计算

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        (3)输出电阻计算

        第一级的输出电阻为:

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        输出电阻计算的的电路如图4所示。

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图4

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        [例2] 图5(a)是uA741运放电路输入差分级放大电路的简化电路图,试画出其电路模型。

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图5

        1.静态偏置分析

        集成运放电路技术题目解答共8题集成运放电路技术题目解答共8题集成运放电路技术题目解答共8题集成运放电路技术题目解答共8题构成CC-CB型复合电路,其静态偏置由恒流源集成运放电路技术题目解答共8题集成运放电路技术题目解答共8题集成运放电路技术题目解答共8题构成镜像恒流源提供,集成运放电路技术题目解答共8题

        静态偏置用恒流源代替后的等效直流通路如图5(b)。

        2.动态分析

        集成运放电路技术题目解答共8题集成运放电路技术题目解答共8题集成运放电路技术题目解答共8题集成运放电路技术题目解答共8题集成运放电路技术题目解答共8题集成运放电路技术题目解答共8题构成精密镜像恒流源电路,集成运放电路技术题目解答共8题。差分输出电流集成运放电路技术题目解答共8题,输出放大倍数增加一倍。集成运放电路技术题目解答共8题集成运放电路技术题目解答共8题集成运放电路技术题目解答共8题同时作为集成运放电路技术题目解答共8题集成运放电路技术题目解答共8题管的有源负载。等效后的交流通路如图6。三极管用微变模型替换后的差分放大电路的电路模型如图7。

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图6

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图7

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