交流放大电路PPT

1、专题一 半导体器件,专题二 交流放大电路,半导体基本概念 二极管 三极管,半导体器件,主要授课内容,专题一 半导体器件,6.1.1 半导体二极管,6.1.2 半导体三极管,物质按导电能力的不同可分为导体、半导体和绝缘体3类。日常生活中接触到的金、银、铜、铝等金属都是良好的导体，而像塑料、云母、陶瓷等几乎不导电的物质称为绝缘体，导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体。 自然界中属于半导体的物质有很多种类，目前用来制造半导体器件的材料大多是提纯后的单晶型半导体，主要有硅(Si)、锗(Ge)和砷化镓（GaAs)等。,6.1.1 半导体二极管,（1）通过掺入杂质可明显地改变半导体的电导率。例如，

2、室温30C时，在纯净锗中掺入一亿分之一的杂质（称掺杂），其电导率会增加几百倍。 （2）温度可明显地改变半导体的电导率。利用这种热敏效应可制成热敏器件，但另一方面，热敏效应使半导体的热稳定性下降。因此，在半导体构成的电路中常采用温度补偿及稳定参数等措施。 （3）光照不仅可改变半导体的电导率，还可以产生电动势，这就是半导体的光电效应。利用光电效应可制成光敏电阻、光电晶体管、光电耦合器和光电池等。光电池已在空间技术中得到广泛的应用，为人类利用太阳能提供了广阔的前景。,半导体之所以得到广泛的应用，是因为它具有以下特性:,半导体的独特性能,1. 半导体基础知识,（1）自然界中不含杂质的半导体，称为本征半

3、导体,一般情况下，本征半导体中的载流子浓度很小，其导电能力较弱，且受温度影响很大，不稳定，因此其用途还是很有限的。,硅和锗的简化原子模型。,这是硅和锗构成的共价键结构示意图 晶体结构中的共价键具有很强的结合力，在热力学零度和没有外界能量激发时，价电子没有能力挣脱共价键束缚，这时晶体中几乎没有自由电子，因此不能导电,当半导体的温度升高或受到光照等外界因素的影响时，某些共价键中的价电子因热激发而获得足够的能量，因而能脱离共价键的束缚成为自由电子，这一现象称为本征激发。同时在原来的共价键中留下一个空位，称为“空穴” 。,显然，没有外电场作用时，自由电子和空穴是无规则的，半导体内没有电流；在外电场的作

4、用下，半导体中将出现两部分电流：一是自由电子作定向运动形成的电子电流，一是仍被原子核束缚的价电子（不是自由电子）递补空穴形成的空穴电流。,共价键中失去电子出现空穴时，相邻原子的价电子比较容易离开它所在的共价键填补到这个空穴中来，使该价电子原来所在的共价键中又出现一个空穴，这个空穴又可被相邻原子的价电子填补，再出现空穴，如右图所示。,在纯净的硅（或锗）中掺入微量的磷或砷等五价元素，杂质原子就替代了共价键中某些硅原子的位置，杂质原子的四个价电子与周围的硅原子结成共价键，剩下的一个价电子处在共价键之外，很容易挣脱杂质原子的束缚被激发成自由电子。同时杂质原子由于失去一个电子而变成带正电荷的离子，这个正

5、离子固定在晶体结构中，不能移动，所以它不参与导电。 杂质离子产生的自由电子不是共价键中的价电子，因此与本征激发不同，它不会产生空穴。,掺入五价元素的杂质半导体，其自由电子的浓度远远大于空穴的浓度，因此称为电子型半导体，也叫做N型半导体。 在N型半导体中，自由电子为多数载流子（简称多子），空穴为少数载流子（简称少子）；不能移动的离子带正电。,（2）杂质半导体,如果在其中掺入微量的杂质，将使半导体的导电性能发生显著变化，我们把这些掺入杂质的半导体称为杂质半导体。杂质半导体可以分为N型和P型两大类。,N型半导体,不论是N型半导体还是P型半导体，虽然都有一种载流子占多数，但晶体中带电粒子的正、负电荷数

6、相等，仍然呈电中性而不带电。,P型半导体,掺入三价元素的杂质半导体，其空穴的浓度远远大于自由电子的浓度，因此称为空穴型半导体，也叫做P型半导体。,在硅（或锗）晶体中掺入微量的三价元素杂质硼（或其他），硼原子在取代原晶体结构中的原子并构成共价键时，将因缺少一个价电子而形成一个空穴。当相邻共价键上的电子受到热振动或在其他激发条件下获得能量时，就有可能填补这个空穴，使硼原子得电子而成为不能移动的负离子；而原来的硅原子共价键则因缺少一个电子，出现一个空穴。于是半导体中的空穴数目大量增加。空穴成为多数载流子，而自由电子则成为少数载流子。,在N型半导体中，自由电子为多数载流子（简称多子），空穴为少数载流子

7、（简称少子）；不能移动的离子带正电。,正负空间电荷在交界面两侧形成一个由N区指向P区的电场，称为内电场，它对多数载流子的扩散运动起阻挡作用，所以空间电荷区又称为阻挡层。同时，内电场对少数载流子起推动作用，把少数载流子在内电场作用下有规则的运动称为漂移运动。,（3）. PN结及单向导电性,1）PN结的形成,图中P区仅画出空穴（多数载流子）和得到一个电子的三价杂质负离子，N区仅画出自由电子（多数载流子）和失去一个电子的五价杂质正离子。根据扩散原理，空穴要从浓度高的P区向N区扩散，自由电子要从浓度高的N区向P区扩散，并在交界面发生复合(耗尽），形成载流子极少的正负空间电荷区如图中间区域，这就是PN结

8、，又叫耗尽层。,PN结产生于P型半导体和N型半导体的结合面上，它是构成各种半导体器件的基础。,空间电荷区,PN结中的扩散和漂移是相互联系，又是相互矛盾的。在一定条件（例如温度一定）下，多数载流子的扩散运动逐渐减弱，而少数载流子的漂移运动则逐渐增强，最后两者达到动态平衡，空间电荷区的宽度基本稳定下来，PN结就处于相对稳定的状态。,PN结的形成演示,根据扩散原理，空穴要从浓度高的P区向N区扩散，自由电子要从浓度高的N区向P区扩散，并在交界面发生复合(耗尽），形成载流子极少的正负空间电荷区（如上图所示），也就是PN结，又叫耗尽层。,P区,N区,空间电荷区,少子 漂移,扩散与漂移达到动态平衡形成一定宽

9、度的PN结,多子 扩散,形成空间电荷区产生内电场,促使,阻止,在无外电场或其他因素激发时，PN结处于平衡状态，没有电流通过，空间电荷区的宽度一定。 由于空间电荷区内，多数载流子或已扩散到对方，或被对方扩散过来的多数载流子复合掉了，即多数载流子被耗尽了，所以空间电荷区又称为耗尽层，其电阻率很高，为高阻区。扩散作用越强，耗尽层越宽。,2） PN结的单向导电性,PN结具有单向导电的特性，也是由PN结构成的半导体器件的主要工作原理。,PN结外加正向电压（也叫正向偏置）时，如左下图所示： 正向偏置时外加电场与内电场方向相反，内电场被削弱，多子的扩散运动大大超过少子的漂移运动，N区的电子不断扩散到P区，P

10、区的空穴也不断扩散到N区，形成较大的正向电流，这时称PN结处于导通状态。,P端引出极接电源负极，N端引出极电源正极的接法称为反向偏置； 反向偏置时内、外电场方向相同，因此内电场增强，致使多子的扩散难以进行，即PN结对反向电压呈高阻特性；反偏时少子的漂移运动虽然被加强，但由于数量极小，反向电流 IR一般情况下可忽略不计，此时称PN结处于截止状态。,PN结的“正偏导通，反偏阻断”称为其单向导电性质，这正是PN结构成半导体器件的基础。,2. 半导体二极管,（1) 二极管的结构和类型,一个PN结加上相应的电极引线并用管壳封装起来，就构成了半导体二极管，简称二极管(D)，接在P区引出线称为阳极；在N区引

11、出线称为阴极。 半导体二极管分类： 按其材料不同可分为硅二极和锗二极管； 按其用途不同可分为整流二极管，稳压二极管，光电二极管等； 按其结构不同可分为点接触型、面接触型和平面型三类。 点接触型二极管：PN结面积很小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。 面接触型二极管：PN结面积大，用于工频大电流整流电路。 平面型二极管：用于集成电路制造工艺中，PN结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。,（2) 二极管的单向导电性,1） 加正向电压导通 二极管正极接电源正极，负极接电源负极，称为给二极管加正向电压，也称二极管正偏。此时二极管有正极流向负极的电流流过，称正向导通，正向电阻很小。 2）加反向电

12、压截止 二极管正极接电源负极，负极接电源正极，成为给二极管加反向电压，也称二极管反偏。此时流过二极管的电流几乎为零，称二极管的这种状态为反向截止，反向电阻很大。 综上所述，二极管正向偏置时导通，反向偏置时截止。,（3）. 二极管的伏安特性,二极管的电路图符号如右图所示：,（1）正向特性,二极管外加正向电压较小时，外电场不足以克服内电场对多子扩散的阻力，PN结仍处于截止状态 。,反向电压大于击穿电压时，反向电流急剧增加。,正向电压大于死区电压后，正向电流 随着正向电压增大迅速上升。通常死区电压硅管约为0.5V，锗管约为0.2V。,（2）反向特性,外加反向电压时， PN结处于截止状态，反向电流很小

13、；称为反向饱和电流。,显然二极管的伏安特性不是直线，因此属于非线性电阻元件。,导通后二极管的正向压降变化不大，硅管约为0.60.8V，锗管约为0.20.3V。温度上升，死区电压和正向压降均相应降低。,（4） 二极管的主要参数,1）最大整流电流IFM：指管子长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。 2）反向工作峰值电压URM：二极管不被击穿时所允许的最大反向电压，一般取（1/22/3）反向击穿电压。 3）反向峰值电流IR M ：指管子加反向电压URM时的反向电流值，此值越小，二极管的单向导电性愈好。,（5） 二极管的主要分类,1）稳压管：稳压二极管是一种特殊的面接触型二极管，具有稳定电压的作用。

14、稳压管是工作在PN结的反向击穿状态。稳压二极管在工作时应反接，并串入一只电阻。,稳压管图符号,2）光电二极管：是将光信号转换成电信号的半导体。它的管壳上备有一个玻璃窗口，以便于接受光照。其特点是，当光线照射于它的PN结时，可以成对地产生自由电子和空穴，使半导体中少数载流子的浓度提高。这些载流子在一定的反向偏置电压作用下可以产生漂移电流，使反向电流增加。因此它的反向电流随光照强度的增加而线性增加，这时光电二极管等效于一个恒流源。当无光照时，光电二极管的伏安特性与普通二极管一样。 3）发光二极管： 是一种将电能直接转换成光能的光发射器件，简称LED，它是由镓、砷、磷等元素的化合物制成。这些材料构成

15、的PN结上加上正向电压时，就会发出光来，光的颜色取决于制造所用的材料。,+,6.1.2 半导体三极管,1 半导体三极管的基本结构,三极管的种类很多，按照频率分，有高频管、低频管；按照功率分，有小、中、大功率管；按照半导体材料分，有硅管、锗管等等。但是从它的外形来看，半导体三极管都有三个电极，也叫晶体管，常见的晶体管外形如图所示：,从晶体管的外形可看出，其共同特征就是具有三个电极，这就是“三极管”简称的来历。,由两块N型半导体中间夹着一块P型半导体的管子称为NPN管。另一种形式即两块P型半导体中间夹着一块N型半导体的管子，称为PNP管。 晶体管制造工艺上的特点是：发射区是高浓度掺杂区，基区很薄且

16、杂质浓度底，集电区截面积大，发射区与集电区不可互换。这样的结构才能保证晶体管具有电流放大作用。,基极,发射极,集电极,晶体管有两个结,晶体管有三个区,晶体管有三个电极,2 、 半导体三极管的放大原理,左图所示为验证三极管电流放大作用的实验电路，这种电路接法称为共射电路。其中，直流电压源UCC应大于UBB，从而使电路满足放大的外部条件：发射结正向偏置，集电极反向偏置。改变可调电阻RB，基极电流IB，集电极电流IC和发射极电流IE都会发生变化。,晶体管电流放大的条件：,晶体管内部： a）发射区杂质浓度基区集电区； b）基区很薄。 晶体管外部： 发射结正偏，集电结反偏。,1、发射区向基区扩散电子的过

17、程： 由于发射结处于正向偏置，发射区的多数载流子自由电子将不断扩散到基区，并不断从电源补充进电子，形成发射极电流IE。,2、电子在基区的扩散和复合过程： 由于基区很薄，其多数载流子空穴浓度很低，所以从发射极扩散过来的电子只有很少一部分和基区空穴复合，剩下的绝大部分都能扩散到集电结边缘。,实验表明： IC比IB大数十至数百倍，因而IB虽然很小，但对IC有控制作用，IC随IB的改变而改变，即基极电流较小的变化可以引起集电极电流较大的变化，表明基极电流对集电极电流具有小量控制大量的作用，这就是三极管的电流放大作用。,3、集电区收集从发射区扩散过来的电子过程： 由于集电结反向偏置，可将从发射区扩散到基

18、区并到达集电区边缘的电子拉入集电区，从而形成较大的集电极电流IC。,3 、半导体三极管的特性曲线,1）输入特性曲线：当集电极与发射极之间的电压为一常数时，基极电流与基极电压之间的关系，即,3 、半导体三极管的特性曲线,1）输入特性曲线：当集电极与发射极之间的电压为一常数时，基极电流与基极电压之间的关系，即,常用UCE 1V的一条曲线来代表所有输入特性曲线，也存在死区电压，硅管的死区电压约为0.5V，锗管的约为0.2V；导通时，发射结电压UBE不大，硅管为0.60.7V，锗管为0.20.3V。,（1）放大区：发射极正向偏置，集电结反向偏置,（2）截止区：发射结反向偏置，集电结反向偏置,（3）饱和

19、区：发射结正向偏置，集电结正向偏置,2）输出特性曲线：当基极电流为固定值时，集电极电流与集电极电压之间的关系。,iB0，uBE0， uCEuBE,4） 半导体三极管的主要参数,（1）电流放大系数 共射直流电流放大系数 ：它表示集电极电压一定时，集电极电流和基极电流之间的关系。即 共射交流电流放大系数：它表示在UCE保持不变的条件下，集电极电流的变化量与相应的基极电流变化量之比。,在今后估算时常认为,（2）极间电流 集电极反向饱和电流ICBO：ICBO是指发射极开路，集电极与基极之间加反向电压时产生的电流作为晶体管的性能指标， ICBO越小越好。 穿透电流ICEO：ICEO是基极开路，集电极与发

20、射极间加电压时的集电极电流。,晶体管工作在放大区，集电极电流的表达式变为：,（3）极限参数 集电极最大允许耗散功率PCM： 晶体管在使用时，应保证PCPCM。 反向击穿电压U(BR)CEO：指基极开路时，加于集电极发射极之间的最大允许电压。 集电极最大允许电流ICM：晶体管工作在放大区时，若集电极电流超过一定值时，其就要显著下降。当值下降到正常值2/3时的集电极电流，称为晶体管的集电极最大电流，用ICM表示。,这三个极限参数决定了晶体管的安全工作区,共射极放大电路、多级放大电路、负反馈,交流放大电路,主要授课内容,6.2.2 多级放大电路,6.2.3 放大电路中的负反馈,6.2.1 基本交流电

21、压放大电路,基极电源,6.2.1 共射极基本放大电路组成,基本共发射极放大电路,输入回路,输出回路,集电极电阻，约为几至几十欧,NPN型管,耦合电容,耦合电容,基极电阻，约几十至几百千欧,集电极电源，约为几至几十伏,负载电阻,电路中发射极是输入、输出回路的公共支路，而且放大的是电压信号，因此称之为共发射极 电压放大器。,电路各部分作用：,晶体管T：放大器的核心部件，在电路中起电流放大作用；,电源UCC：为放大电路提供能量和保证晶体管工作在放大状态；,电源UBB和电阻RB：使管子发射结处于正向偏置，并提供适当的基极电流IB；,耦合电容C1和C2：一般为几微法至几十微法，利用其通交隔直作用，既隔离

22、了放大器与信号源、负载之间的直流干扰，又保证了交流信号的畅通；,电阻RC：将集电极的电流变化变换成集电极的电压变化，以实现电压放大作用。,基本共发射极放大电路（单电源供电）,放大电路的原理 输入信号为零时，接通电源，电路各处均处于直流工作状态，发射结电压记为UBE，基极电流记为IB，集电极电流IC=IB ，集电结电压UCE=UCCIBRC 。电容C1两端的电压与发射结两端的电压相同，为UBE。 有信号输入时，加在发射结上的电压的变化会引起晶体管基极电流的变化，因此使得集电极电流变化，然后通过集电极电阻RC使电流的变化转换成电压的变化。,基本共发射极放大电路（单电源供电）,放大电路的组成原则 （

23、1）必须有合适的静态偏置，所谓静态就是未加输入电压时放大电路所处的工作状态，电路各处的电压、电流值代表着输入输出特性曲线上的一个点，该点通常称为静态工作点，用Q表示。设置静态工作点时，应保证三极管的信号在整个周期内都处于放大工作状态。 因此必须保证静态工作点的稳定性。,（2）保证信号的有效传递。包括输入信号和放大后的信号的有效传递 （3）避免信号源与负载的接入对放大电路静态设置的影响。（加隔直电容C1、C2）,放大 电路 分析 方法,静态分析,动态分析,估算法,图解法,微变等效电路法,图解法,（求解静态工作点）,（求解动态参数）,静态是指无交流信号输入（ui=0）时，电路中的电流、电压的状态，

24、此时三极管各极电流和电压值称为静态工作点Q（主要指IBQ、ICQ、UCEQ）。 1）估算法：画出直流通路求解 直流通路：耦合电容开路，交流电源短路,放大电路的静态分析,由直流通道可对Q点进行估算：,对于硅管UBEQ=0.60.7V 对于锗管UBEQ=0.20.3V,【例6-2】用估算法计算静态工作点。已知UCC=12V, RB=300k， RC=4k,=37.5,2)用图解法确定静态值,估算基极电流IBQ（如40A）,根据IB在输出特性曲线中找到对应的曲线,作直流负载线,求静态工作点Q,根据关系式UCE=UCCICRC画出一条直线,IB=40A的输出特性曲线、直流负载线的交点,直流负载线,IB

25、Q=UCC-UBE/RB,Q,放大电路的动态分析,动态分析是指有交流信号输入时，电路中的电流、电压随输入信号作相应变化的状态。 动态时，电容对交流信号短路，固定不变的电压源都视为短路，固定不变的电流源都视为开路 ，此时称为交流通路。 由于动态时放大电路是在直流电源UCC和交流输入信号ui共同作用下工作，电路中的电压、电流均包含两个分量。,微变等效电路法,三极管 的微 变 等 效 电 路,rce阻值很高，一般忽略不计。,输入回路,输出回路,放大电路的微变等效电路,电压放大倍数：,对上述微变等效电路进行分析：,式中RL=RC/RL,共发射极放大电路的微变等效电路。,输入电阻ri：,当RL=（开路）

26、时：,输出电阻r0：,Ii,输入电阻ri越大越好,输出电阻ro越小越好,图解步骤： （1）根据静态分析方法，求出静态工作点Q。 （2）根据ui在输入特性上求uBE和iB。 （3）作交流负载线。uCE=Ucc-iCRL 斜率为-RL （4）由输出特性曲线和交流负载线求iC和uCE。,放大电路动态工作的图解法,饱和失真：由于工作点偏高，输入信号在正半周时，放大电路进入饱和区，输出电压的负半周出现平顶畸变，称为饱和失真。,截止失真：由于工作点偏低，输入信号在负半周有一部分进入截止区，使输出电压的正半周出现平顶畸变，称为截止失真。,即：,温度对静态工作点的影响,问题讨论,温度升高,UBE减小,ICBO

27、增大,增大,IC增大,对于固定偏置式共发射极放大电路而言，静态工作点由UBE、和ICEO、ICB0决定，这几个参数均随温度的变化而发生变化。,Q变,ICEO增大,与温度基本无关,具有工作点稳定的放大电路,条件：I1I2IB,调节过程：,则,动态分析：,分压式偏置共发射极电压放大器的分析,静态分析：,电容CE的作用：,例题：,图示电路，已知UCC=12V，RB1=20k，RB2=10k，RC=3k，RE=2k，RL=3k，=50。试估算静态工作点，并求电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。,（1）用估算法计算静态工作点,（2）求电压放大倍数,（3）求输入电阻和输出电阻,共发射极电压放大器的特点可以大

28、致归纳为： 具有较大的电压放大倍数和电流放大倍数，同时输入电阻和输出电阻又比较适中，在对输入电阻、输出电阻和频率响应没有特殊要求的场合，一般均可采用。共发射极电压放大器是目前应用最广泛的基本放大电路。,6.2.2 多级放大电路,耦合：两级放大电路之间的连接方式。,根据耦合方式分成三种基本的多级放大电路：直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。,（1）阻容耦合多级放大电路,第一级,第二级,负载,静态分析：每级的静态工作点单独计算 动态分析：,特点,优点： 各级静态工作点互不影响，可单独调整、计算，且不存在零点漂移问题。 缺点： 不能用来放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号，且不能在集成电路中采用阻容

29、耦合方式。,（2）直接耦合多级放大电路,优点：可放大变化缓慢的信号和直流分量变化的信号，且适宜于集成。 缺点：各级静态工作点互相影响，且存在无输入信号的情况下，输出电压出现缓慢、不规则波动的零点漂移的现象。,抑制零点漂移的最有效且广泛的方法是输入级采用差动放大电路,差动放大电路,电路输入电压为 电路输出电压为,信号输入时有以下三种 共模输入。两个输入信号的大小相等、极性相同。在共模输入信号作用下，电路的输出电压uo为0，共模电压放大倍数Ac为0。 差模输入。两个输入信号的大小相等、极性相反。即 在共模输入信号作用下，电路的输出电压 差模电压放大倍数 。,比较输入。两个输入信号大小不等、极性可相

30、同或相反，可分解为共模信号和差模信号的组合，即,则,共模抑制比是衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力的重要指标，定义为Ad与Ac之比的绝对值，即：,（3）变压器耦合多级放大电路,电路优点：可以实现阻抗变换 电路缺点：它的各级放大电路的静态工作点相互独立不能放大变化缓慢的信号，且非常笨重，不能集成化。,6.2.3 放大电路中的负反馈,1.反馈的基本概念：将放大电路输出信号（电压或电流）的一部分或全部，通过一定的电路形式（反馈网络）送回到输入回路，从而影响输入信号的过程。 引入反馈后的放大电路称为反馈放大电路。 正反馈：引入的反馈信号能使输入信号增强，从而使放大倍数增大。 负反馈：引入

31、的反馈信号能使输入信号削弱，从而使放大倍数降低。,放大倍数（闭环放大倍数）为： 式中 是基本放大电路的放大倍数（开环放大倍数）， 是反馈网络的反馈系数。,根据输出端反馈对象不同分,反馈采样对象是输出电流,2.反馈的类型,根据输入端采样对象不同分,反馈信号以电压形式出现在输入端,反馈信号以电流形式出现在输入端,并联反馈,串联反馈,电压反馈,电流反馈,反馈采样对象是输出电压,判断反馈类型的步骤： （1）找出反馈元件（或反馈电路），即确定在放大电路输出和输入回路间起联系作用的元件。 （2）由输出端与反馈支路的连接判断电路中的反馈是电压反馈还是电流反馈：同一个节点为电压反馈，不同节点为电流反馈。 （3

32、）由输入端与反馈支路的连接判断电路的反馈是并联反馈还是串联反馈：同一个节点为并联反馈，不同节点为串联反馈。 （4）利用瞬时极性法判断是正反馈还是负反馈：反馈信号消弱输入信号属负反馈；反之则属正反馈。,3.反馈的判断,反馈的极性,瞬时极性法,负反馈,正反馈,反馈元件,负反馈,判断反馈类型,负反馈,反馈元件,并联反馈,电流反馈,电流并联负反馈,4负反馈对放大电路性能的影响,减小放大倍数。 稳定放大倍数。 减小非线性失真。 展宽通频带。 改变输入电阻和输出电阻。 对输入电阻的影响：串联负反馈使输入电阻增大，并联负反馈使输入电阻减小。 对输出电阻的影响：电压负反馈使输出电阻减小，电流负反馈使输出电阻增

33、大。,负反馈,电压串联负反馈,电压并联负反馈,电流串联负反馈,电流并联负反馈,稳定输出电压 减小输出电阻,稳定输出电流 增大输出电阻,串联反馈使 输入电阻增大,并联反馈使 输入电阻减小,集成运放简介及其线性、非线性应用,集成运算放大器,主要授课内容,专题三 运算放大器,6.3.2 运算放大器的应用,6.3.1 运算放大器的基本运算电路,6.3.1 运算放大器的基本运算电路 1.集成运算放大器 集成运算放大器是一种高电压增益、高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路，它的类型很多，电路也不一样，但结构具有共同之处，一般由四部分组成。 （1）集成运算放大器的特点 1）内部电路采用直接耦合，没有

34、电感和电容，需要时可外接。 2）用于差动放大电路的对管在同一芯片上制成，对称性好，温度漂移小。 3）大电阻用晶体管恒流源代替，动态电阻大，静态压降小。 4）二极管由晶体管构成，把发射极、基极、集电极三者适当组配使用。,（2）集成运算放大器的组成 输入级：是双端输入、单端输出的差动放大电路，两个输入端分别为同相输入端和反相输入端，作用是减小零点漂移、提高输入电阻。 中间级：是带有源负载的共发射极放大电路，作用是进行电压放大。 输出级：是互补对称射极输出电路，作用是为了提高电路的带负载能力。 偏置电路：由各种恒流源电路构成，作用是决定各级的静态工作点。,集成电路的几种外形,（3）集成运放的理想模型 集成运放的主要参数有：差模开环电压放大倍数Ado，共模开环电压放大倍数Aco，共模抑制比KCMR，差模输入电阻rid，输入失调电压Uio，失调电压温度系数 Uio/T，转换速率SR等。 在分析计算集成运放的应用电路时，通常将运放的各项参数都理想化。集成运放的理想参数主要有： 开环电压放大倍数 差模输入电阻 输出电阻 共模抑制比 理想运放的