目錄6.1

基本交流電壓放大電路的組成及各元件的作用

6.2靜態(tài)分析

6.3動(dòng)態(tài)分析

6.4靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的常用電路

6.5其他組態(tài)簡(jiǎn)介及比較

6.6多級(jí)放大電路*6.7反饋電路*6.8功率放大電路

6.9集成運(yùn)算放大器電路及基本運(yùn)算本章小結(jié)第6章放大電路【本章學(xué)習(xí)要求】理論：掌握放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析及相關(guān)計(jì)算，掌握集成運(yùn)放在信號(hào)運(yùn)算方面的運(yùn)用；理解分壓式偏置穩(wěn)定電路的工作原理；了解放大電路的三種基本電路的應(yīng)用，了解反饋電路類(lèi)型及使用，了解功率放大電路的實(shí)際應(yīng)用。技能：通過(guò)學(xué)習(xí)，掌握放大電路的識(shí)圖及電路的故障判斷，了解測(cè)試放大電路主要參數(shù)及改善放大電路性能的方法。6.1基本交流電壓放大電路的組成及各元件的作用

圖6-16.1.1基本放大電路的組成1.晶體管VT:圖中6-1采用的是NPN型硅管，具有電流放大作用，是整個(gè)電路的核心。2.集電極電源VCC:提供了晶體管工作于放大狀態(tài)的必要條件。3.集電極負(fù)載電阻RC:簡(jiǎn)稱(chēng)集電極電阻，它的作用是將集電極電流的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化，以實(shí)現(xiàn)電壓放大功能。

返回4.基極電源VBB:它是基極回路的直流電源，它的作用是保證發(fā)射結(jié)為正向偏置。5.基極偏置電阻Rb:它和電源一起，給基極提供一個(gè)合適的基極直流，這個(gè)電流通常被稱(chēng)為偏置電流，簡(jiǎn)稱(chēng)偏流。6.耦合電容C1和C2:也稱(chēng)隔直電容，它們?cè)陔娐分械淖饔檬恰皞魉徒涣?，隔離直流”。圖6-16.1.2共射基本放大電路的習(xí)慣畫(huà)法和電流、電壓正方向的規(guī)定圖6-2對(duì)于圖6-1所示電路，在實(shí)際應(yīng)用中，為了簡(jiǎn)化電路，一般選取，如圖6-2（a）所示。此外，在畫(huà)圖時(shí)，往往省略電源符號(hào)，只標(biāo)出電源電壓的端點(diǎn)。這樣就得到了圖6-2（b）的習(xí)慣畫(huà)法。=6.1.3共射基本放大電路的直流通路和交流通路圖6-31．直流通路及畫(huà)法直流通路是在直流電源作用下直流電流流經(jīng)的通路，是放大電路中直流成分流過(guò)的途徑。畫(huà)直流通路時(shí)，將電容視為開(kāi)路，電感線圈視為短路（即忽略線圈電阻），信號(hào)源視為短路，但應(yīng)保留其內(nèi)阻。根據(jù)上述原則，圖6-3（a）電路的直流通路如圖6-3（b）所示。2．交流通路及畫(huà)法交流通路則是在輸入信號(hào)作用下交流信號(hào)流經(jīng)的通路，是交流成分流過(guò)的路徑。畫(huà)交流通路時(shí)，將容量大的電容（如耦合電容）視為短路，無(wú)內(nèi)阻的直流電源視為短路，其他不變。則有圖6-3（a）的交流通路如圖6-4所示。圖6-46.1.4放大電路的主要性能指標(biāo)為了衡量一個(gè)放大電路的性能，可采用若干技術(shù)指標(biāo)來(lái)表示。常用的有放大倍數(shù)、輸入阻抗、輸出阻抗、頻率響應(yīng)和帶寬以及非線性失真等。6.2.1靜態(tài)工作點(diǎn)的估算6.2靜態(tài)分析所謂直流工作狀態(tài)，是指放大電路沒(méi)有輸入信號(hào)（ui

=0）時(shí)，電路中各處的電壓、電流都是直流時(shí)的工作狀態(tài)，簡(jiǎn)稱(chēng)靜態(tài)。直流工作點(diǎn)，又稱(chēng)為靜態(tài)工作點(diǎn)，簡(jiǎn)稱(chēng)Q點(diǎn)，是指在靜態(tài)工作情況下，晶體管各電極的直流電壓和直流電流的數(shù)值，我們將晶體管的基極電流、集電極電流、b-e間的電壓、管壓降稱(chēng)為放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q，常將這四個(gè)物理量記作IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。6-16-36-2在式（6-1）中，當(dāng)VCC>>UBEQ時(shí)，UBEQ可略去不計(jì)。返回例6.1

估算圖6-3放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。設(shè)VCC=12V，RC

=3KΩ，Rb

=280KΩ，β=50解：根據(jù)公式（6-1）、（6-2）、（6-3）得6.2.2圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)圖解法是以器件的特性曲線為基礎(chǔ)，用作圖的方法在器件的特性曲線上分析放大電路的工作情況。圖6-5(a）為圖6-3直流通路的分割，它被a、b分成兩個(gè)部分，左邊為非線性部分，右邊為線性部分。晶體管的輸出特性曲線如圖6-5(b）所示。圖6-5（c）為負(fù)載線，圖6-5（d）為Q點(diǎn)的確定。圖解法確定Q點(diǎn)的步驟：首先在輸出特性曲線所在坐標(biāo)中，按直流負(fù)載線方程uCE=VCC-iCRC，作出直流負(fù)載線；其次由基極回路求出IBQ；最后找出iB=IBQ這一條輸出特性曲線，與直流負(fù)載線的交點(diǎn)即為Q點(diǎn)。讀出Q點(diǎn)坐標(biāo)的電流、電壓值即為所求。圖6-36.3動(dòng)態(tài)分析6.3.1動(dòng)態(tài)工作情況當(dāng)放大電路輸入信號(hào)后，電路中各處電壓、電流便處于變動(dòng)狀態(tài)，這時(shí)電路處于動(dòng)態(tài)工作情況，簡(jiǎn)稱(chēng)動(dòng)態(tài)。6.3.2圖解法分析動(dòng)態(tài)特性1.交流負(fù)載線的作法（1）在輸出特性曲線上先畫(huà)出直流負(fù)載線，找到Q點(diǎn)，Q點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電流、電壓值分別為ICQ、CEQ

。（2）求出交流負(fù)載，過(guò)Q點(diǎn)作一斜率為（）的直線。由于所以＜RC，故一般情況下交流負(fù)載線比直流負(fù)載線陡。如圖6-7所示。圖6-7返回

2.波形的畫(huà)法為了便于理解，我們代入具體的數(shù)值進(jìn)行分析。設(shè)輸入交流信號(hào)電壓為（V），則基極電流為在IBQ

上疊加進(jìn)ib，即Ib=IBQ+ib

，如電路使，則圖6-9從圖6-9可看出，基極、集電極電流和電壓的交流成分保持一定的相位關(guān)系。ic、ib和ube三者相位相同、uce與它們相位相反。即輸出電壓與輸入電壓相位是相反的，即相位差為180o，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“反相”或“倒相”。倒相是共射放大電路的一個(gè)重要特征。6.3.3靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形失真的影響所謂失真，是指輸出信號(hào)波形與輸入信號(hào)波形存在差異。靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置不當(dāng)，輸入信號(hào)幅度又較大時(shí)，將使放大電路的工作范圍超出晶體管特性曲線的線性區(qū)域而產(chǎn)生失真，這種由于晶體管特性非線性造成的失真稱(chēng)為非線性失真。1．截止失真工作點(diǎn)設(shè)置過(guò)低,失真如圖6-10（a）2.飽和失真工作點(diǎn)設(shè)置過(guò)高，失真如圖6-10（b）圖6-106.3.4工程估算法1．晶體管的等效電路：晶體管的輸入回路用一個(gè)等效電阻來(lái)代替，稱(chēng)為晶體管的輸入電阻。

（6-5）晶體管輸出回路是一個(gè)等效受控電流源，其大小和方向均受基極電流的控制，因此，輸出回路可以看成受控電流源電路，如圖6-11

。圖6-112.共射基本放大電路性能指標(biāo)的估算圖6-12共射基本放大電路和它的微變等效電路

(a）共射基本放大電路(b)微變等效電路電壓放大倍數(shù)放大倍數(shù)是衡量放大電路放大能力的指標(biāo)，電壓放大倍數(shù)是指放大電路的輸出電壓與輸入電壓之比。

6-6

。為負(fù)值，表示輸出電壓與輸入電壓的相位相反。（2）放大電路的輸入電阻和輸出電阻，由于通常6.4靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的常用電路6.4.1溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響6.4.2分壓式偏置穩(wěn)定電路圖6-13分壓式偏置穩(wěn)定電路及其直流通路返回1．分壓式偏置穩(wěn)定電路的組成

2．分壓式偏置穩(wěn)定電路工作點(diǎn)穩(wěn)定原理

3．靜態(tài)工作點(diǎn)的估算由圖6-13（b)可以得到如下估算公式根據(jù)輸入回路和輸出回路公共端的不同，放大電路有三種基本組態(tài)。除了前面介紹過(guò)的共發(fā)射極電路外，還有共集電極電路和共基極電路。6.5其他組態(tài)簡(jiǎn)介及比較6.5.1共集電極放大電路1．電路的組成：它是由基極輸入信號(hào)，從發(fā)射極輸出信號(hào)，由于是從發(fā)射極輸出信號(hào)，也稱(chēng)射極輸出器。圖6-15返回共集放大電路具有如下特點(diǎn)：（1）電壓放大倍數(shù)小于1，而近于1，沒(méi)有電壓放大作用，但有電流放大和功率放大作用。（2）輸出電壓與輸入電壓同相。（3）高的輸入電阻?？蓽p小放大電路對(duì)信號(hào)源（或前級(jí)）所取的信號(hào)電流。（4）很低的輸出電阻?？蓽p小負(fù)載變動(dòng)對(duì)放大倍數(shù)的影響。

由于共集放大電路具有的這些特點(diǎn)，所以它在半導(dǎo)體電路中的應(yīng)用極為廣泛，它可用來(lái)作為多級(jí)放大電路中的高輸入電阻的輸入級(jí)、低輸出電阻的輸出級(jí)和中間隔離級(jí)。6.5.2共基放大電路信號(hào)從發(fā)射極輸入，從集電極輸出，基極是輸入、輸出回路的公共端，因而是共基電路。共基電路的特點(diǎn)是：輸入電阻低；輸出電阻同共射放大電路一樣；輸出電壓與輸入電壓同相，電壓放大倍數(shù)與共射放大電路一樣。共基電路的輸入電流大于輸出電流，沒(méi)有電流放大作用。圖6-176.5.3放大電路三種基本接法的比較綜上所述，晶體管單管放大電路的三種基本接法的特點(diǎn)歸納如下：

1．共射電路既能放大電流又能放大電壓，輸入電阻在三種電路中居中，輸出電阻較大，頻帶較窄。常作為低頻電壓放大電路的單元電路。

2．共集電路只能放大電流不能放大電壓，是三種接法中輸入電阻最大、輸出電阻最小的電路，并具有電壓跟隨的特點(diǎn)，常用于電壓放大電路的輸入級(jí)和輸出級(jí)，在功率放大電路中也常采用射極輸出形式。

3．共基放大電路只能放大電壓不能放大電流，輸入電阻小，電壓放大倍數(shù)和輸出電阻與共射電路相當(dāng)，頻率特性是三種接法中最好的電路。常用于寬頻帶放大電路。6.6多級(jí)放大電路6.6.1多級(jí)放大電路的組成及級(jí)間耦合方式1．多級(jí)放大電路的組成框圖圖6-182．級(jí)間的耦合方式組成多級(jí)放大電路的每一個(gè)基本放大電路稱(chēng)為一級(jí)，級(jí)與級(jí)之間的連接，稱(chēng)為級(jí)間耦合。多級(jí)放大電路有四種常見(jiàn)的耦合方式：直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合和光電耦合。返回1）阻容耦合方式阻容耦合的特點(diǎn)是：由于前、后級(jí)之間是通過(guò)電容相連的，各級(jí)的直流電路互不相通，每一級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)各自獨(dú)立，互不影響這樣就給電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試和維修帶來(lái)很大的方便。但是，它不能用于直流或緩慢變化信號(hào)的放大，此外，在集成電路中制造大容量電容很困難，甚至不可能，所以這種耦合方式不便于集成化。圖6-192）直接耦合方式直接耦合的特點(diǎn)是：各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)不獨(dú)立，相互影響，需要合理地安排各級(jí)的直流電位，使它們之間能正確配合。圖6-20中采用了雙電源和NPN與PNP兩種管型互補(bǔ)直接耦合方式。由于電路中沒(méi)有大容量電容，所以易于將全部電路集成在一塊芯片上，構(gòu)成集成放大電路。圖6-206.6.2多級(jí)阻容耦合放大電路的指標(biāo)計(jì)算分析多極放大電路時(shí)，必須考慮前、后級(jí)之間的相互影響。1)輸入電阻

多級(jí)放大電路的輸入電阻就是第一級(jí)放大電路的輸入電阻。2)輸出電阻多級(jí)放大電路的輸出電阻就是末級(jí)放大電路的輸出電阻。3)電壓放大倍數(shù)多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)等于各級(jí)電壓放大倍數(shù)的乘積圖6-21*6.7反饋電路6.7.1反饋的基本概念所謂反饋就是把放大電路的輸出量(電壓或電流)的一部分或全部，通過(guò)一定的方式送回到放大電路的輸入端的過(guò)程，可用圖6-22所示的方框圖表示。圖6-22返回6.7.2反饋類(lèi)型及其判定1．電壓反饋與電流反饋按取樣方式劃分，反饋可分為電壓反饋和電流反饋。（1）電壓反饋（2）電流反饋圖6-23電壓反饋示意圖圖6-24電流反饋示意圖（3）電壓反饋和電流反饋的判定：在確定有反饋的情況下，則不是電壓反饋，就必定是電流反饋。通常判定是否是電壓反饋較容易。

判定方法之一：輸出短路法。將反饋放大電路的輸出端對(duì)交流短路。若其反饋信號(hào)隨之消失，則為電壓反饋，否則為電流反饋。因?yàn)檩敵龆藢?duì)交流短路后，輸出交變電壓為零，若反饋信號(hào)隨之消失，則說(shuō)明反饋信號(hào)正比于輸出電壓，故為電壓反饋；若反饋信號(hào)依然存在，則說(shuō)明反饋信號(hào)不正比于輸出電壓，故不是電壓反饋，而是電流反饋。

判定方法之二：按電路結(jié)構(gòu)判定：在交流通路中，若放大電路的輸出端和反饋網(wǎng)絡(luò)的取樣端接在同一個(gè)電位上，則為電壓反饋；否則是電流反饋。2.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋按比較方式劃分，可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。（1）串聯(lián)反饋（2）并聯(lián)反饋

圖6-26串聯(lián)反饋示意圖圖6-27并聯(lián)反饋示意圖（3）串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判定方法：對(duì)于交變分量而言，若信號(hào)源的輸出端和反饋網(wǎng)絡(luò)的比較端接于同一個(gè)放大電路件的同一個(gè)電極上，則為并聯(lián)反饋；否則，為串聯(lián)反饋。3．直流反饋和交流反饋按反饋信號(hào)的頻率分，可以分為直流反饋和交流反饋。（1）直流反饋：若反饋環(huán)路內(nèi)，直流分量可以流通，則該反饋環(huán)可以產(chǎn)生直流反饋。直流負(fù)反饋主要用于穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。（2）交流反饋：若反饋環(huán)路內(nèi)，交流分量可以流通，則該反饋環(huán)可以產(chǎn)生交流反饋，交流負(fù)反饋主要用來(lái)改善放大電路的性能；交流正反饋主要用來(lái)產(chǎn)生振蕩。4．負(fù)反饋和正反饋按反饋極性分，可分為負(fù)反饋和正反饋。反饋極性的判定多用瞬時(shí)極性法，其步驟如下：首先在基本放大電路輸入端設(shè)定一個(gè)遞增(或遞減)的凈輸入信號(hào)，對(duì)并聯(lián)反饋，設(shè)定一個(gè)電流信號(hào)；對(duì)串聯(lián)反饋，設(shè)定一個(gè)電壓信號(hào)。其次在上述設(shè)定下，推演出反饋信號(hào)的變化極性。最后判定在反饋信號(hào)的影響下凈輸入信號(hào)的變化極性。若該極性與前面設(shè)定的變化極性相反，則為負(fù)反饋；若相同，則為正反饋。6.7.3負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響及應(yīng)用負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的主要影響2.負(fù)反饋存在的缺點(diǎn)及其采取的措施圖6-28負(fù)反饋減少非線性失真示意圖*6.8功率放大電路6.8.1功率放大電路概述1．功率放大電路的特點(diǎn)和要求2．功率放大電路的分類(lèi)按照晶體管工作狀態(tài)不同，常用功率放大電路可分為甲類(lèi)、甲乙類(lèi)、乙類(lèi)等。圖6-29返回6.8.2乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路目前應(yīng)用較多的功率放大電路是無(wú)變壓器的互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路。此電路按電源供給的不同，分為雙電源互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路和單電源互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路。1.雙電源互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路的組成及工作原理2．主要性能指標(biāo)估算雙電源互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路工作圖解分析如圖6-31所示。圖6-31雙電源互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路的圖解分析（1）輸出功率根據(jù)輸出功率的定義可知，乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路的輸出功率用管子的電壓的有效值和輸出電流有效值的乘積表示，即（2）效率效率定義為負(fù)載得到的有用信號(hào)功率與電源供給的直流功率之比，在理想情況下，即飽和管壓降可忽略不計(jì)的情況下：這個(gè)結(jié)論是假定互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路工作在乙類(lèi)、負(fù)載電阻為理想值，忽略管子的飽和壓降和輸入信號(hào)足夠大情況下得來(lái)的。實(shí)際效率比這個(gè)數(shù)值要低一些。3．存在的問(wèn)題1)出現(xiàn)交越失真2)為了減小和克服交越失真，通常在兩基極間加上二極管（或電阻，或二極管和電阻相結(jié)合），如圖6-33所示。圖6-32交越失真波形圖6-336.8.3單電源互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路圖6-34OTL電路

OCL電路具有電路簡(jiǎn)單、效率高等特點(diǎn)，但要采用雙電源供電，給使用和維修帶來(lái)不便。于是，單電源互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路也被廣泛應(yīng)用，它又稱(chēng)為無(wú)輸出變壓器的功率放大電路，簡(jiǎn)稱(chēng)OTL電路，其電路如圖6-34所示。6.8.4集成功率放大器集成功率放大器是采用集成工藝將大部分電路及元器件集成制造在一塊芯片上，其外接元器件少，使用方便。1．LM380集成功率放大器圖6-35LM380引腳排列與應(yīng)用電路圖6-35LM380引腳排列與應(yīng)用電路2．LA4102集成功率放大器（1）電路外形與管腳它是采用帶散熱片的14腳雙列直插式塑料封裝結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)外形圖和引腳如圖6-36所示。圖6-36圖6-37LA4102典型應(yīng)用電路（2）典型應(yīng)用電路圖6-37是用LA4102組成的OTL功率放大器6.9集成運(yùn)算放大電路及基本運(yùn)算電路運(yùn)算放大電路是一種高放大倍數(shù)的多級(jí)直接耦合放大電路，由于該電路最初是用于數(shù)的運(yùn)算，所以稱(chēng)為運(yùn)算放大電路。6.9.1零點(diǎn)漂移運(yùn)算放大電路均是采用直接耦合方式，在前面6.6節(jié)對(duì)直接耦合方式的特點(diǎn)及問(wèn)題作了簡(jiǎn)要介紹，這里主要討論直接耦合放大電路的零點(diǎn)漂移問(wèn)題。圖6-38這種輸入電壓為零，輸出電壓偏離零點(diǎn)的變化稱(chēng)為零點(diǎn)漂移，簡(jiǎn)稱(chēng)零漂。這種輸出顯然不反映輸入信號(hào)的輸出，這種假象將會(huì)造成測(cè)量誤差，或使自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作，嚴(yán)重時(shí)，將會(huì)淹沒(méi)真正的信號(hào)。返回為了解決零漂，人們采取了多種措施，但最有效的措施之一是采用差動(dòng)放大電路。6.9.2長(zhǎng)尾式差動(dòng)放大電路1．電路組成及靜態(tài)分析圖6-39長(zhǎng)尾式差動(dòng)放大電路圖6-40差動(dòng)放大電路的直流通路2．共模信號(hào)、差模信號(hào)及其放大倍數(shù)（1）差模信號(hào)和差模電壓放大倍數(shù)設(shè)差動(dòng)放大電路兩輸入端分別作用一對(duì)大小相等，極性相反的信號(hào)電壓，則稱(chēng)它們?yōu)橐粚?duì)差模信號(hào)，用下標(biāo)d表示。差模電壓放大倍數(shù)（2）共模信號(hào)及共模電壓放大倍數(shù)設(shè)差動(dòng)放大電路兩輸入端分別作用一對(duì)大小相等，極性相同的信號(hào)，則稱(chēng)它們?yōu)橐粚?duì)共模信號(hào)，用下標(biāo)c表示。輸入共模信號(hào)時(shí)的電路的電壓放大倍數(shù)稱(chēng)為共模電壓放大倍數(shù)，用但在一般情況下，實(shí)際輸出電壓不僅取決于兩個(gè)輸入信號(hào)的差模信號(hào),而且還與兩個(gè)輸入信號(hào)的共模信號(hào)有關(guān),它們分別表示為:,差模信號(hào)是兩個(gè)輸入信號(hào)之差,而共模信號(hào)則是二者的算術(shù)平均值.當(dāng)用共模信號(hào)和差模信號(hào)表示兩個(gè)輸入電壓時(shí),有3．差模輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)分析雙端輸出差動(dòng)電路如圖6-41所示4．共模輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)分析共模抑制比分貝表示越大，差動(dòng)放大電路的抑制能力越強(qiáng)。在理想情況下雙輸出共模抑制比趨近無(wú)窮大。圖6-42共模交流通路5．具有恒流源的差動(dòng)放大電路圖6-44具有恒流源的差動(dòng)放大電路具有恒流源的差動(dòng)放大器電路的共模抑制比可達(dá)60～120dB，所以在模擬集成電路中這種電路得到普遍的應(yīng)用。

6.具有調(diào)零電路的差動(dòng)放大電路圖6-45差動(dòng)放大電路調(diào)零電路

6-45（a）在發(fā)射極增加電位器RP，6-45（b）在集電極至電源間接入電位器RP，它們均是利用電位器RP的不對(duì)稱(chēng)分配來(lái)補(bǔ)償電路參數(shù)的不對(duì)稱(chēng)。6.9.3集成運(yùn)放大的電路框圖與主要參數(shù)1．集成運(yùn)放的內(nèi)部電路框圖集成運(yùn)放的發(fā)展速度極快，內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并有多種形式，本書(shū)僅以內(nèi)部電路框圖形式進(jìn)行介紹。集成運(yùn)放由輸入級(jí)、中間級(jí)、輸出級(jí)和偏置電路四部分組成。圖6-46為集成運(yùn)放內(nèi)部原理框圖。圖6-46集成運(yùn)放原理框圖2．集成運(yùn)放的外形及符號(hào)目前國(guó)產(chǎn)集成運(yùn)放已有多種型號(hào)，封裝外形主要采用圓殼式和雙列直插式兩種；集成運(yùn)放的電路符號(hào)如圖6-47所示。它有兩個(gè)輸入端（一個(gè)反相輸入端和一個(gè)同相輸入端，分別用“-”“+”表示）和一個(gè)輸出端，輸出電壓與反相輸入端輸入電壓的相位相反，而與同相輸入端輸入電壓的相位相同，滿足下列關(guān)系式：圖6-47集成運(yùn)放的電路符號(hào)為集成運(yùn)放開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)。3．集成運(yùn)放的主要參數(shù)（1）開(kāi)環(huán)差模電壓放大倍數(shù)（2）開(kāi)環(huán)差模輸入電阻（3）開(kāi)環(huán)差模輸出電阻（4）共模抑制比（5）最大差模和共模輸入電壓（6）輸入失調(diào)電壓以及其溫漂（7）輸入失調(diào)電流及其溫漂（8）輸入偏置電流（9）最大輸出電壓（10）轉(zhuǎn)換速率6.9.4集成運(yùn)放的應(yīng)用基礎(chǔ)1．理想運(yùn)放的性能指標(biāo)

集成理想運(yùn)放的理想化參數(shù)是：開(kāi)環(huán)差模電壓增益，差模輸入電阻，輸出電阻，共模抑制比頻帶寬度，失調(diào)電壓、失調(diào)電流和它們的溫漂、均為零，且無(wú)任何內(nèi)部噪音。滿足上述理想?yún)?shù)的運(yùn)算放大器稱(chēng)為理想運(yùn)算放大器。2．理想運(yùn)放線性應(yīng)用條件集成運(yùn)放具有線性和非線性兩種工作狀態(tài)，把集成運(yùn)放接成負(fù)反饋電路是集成運(yùn)放線性應(yīng)用的必要條件。把運(yùn)算放大器看成理想運(yùn)算放大器，集成運(yùn)放線性應(yīng)用時(shí)有以下兩個(gè)特性，即：（1）虛短（2）虛斷對(duì)于運(yùn)放工作在線性區(qū)的應(yīng)用電路，“虛短”和“虛斷”是分析其輸入信號(hào)和輸出信號(hào)關(guān)系的兩個(gè)基本出發(fā)點(diǎn)。6.9.5集成運(yùn)放在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用1．反相比例運(yùn)算放大電路圖6-48反相比例運(yùn)算放大電路放大電路的輸入電阻為

放大電路的輸出電阻為

故閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為2．同相比例運(yùn)算電路圖6-49同相比例運(yùn)算電路為正值當(dāng)取稱(chēng)此電路為電壓跟隨器，其電路如圖6-50所示。圖6-50電壓跟隨器電路3．差動(dòng)比例運(yùn)算電路

差動(dòng)比例運(yùn)算電路又叫差動(dòng)放大器，電路如圖6-52所示。圖6-52差動(dòng)比例運(yùn)算電路可見(jiàn)其輸出電壓與兩個(gè)輸入電壓的差值成正比，因此稱(chēng)為差動(dòng)比例運(yùn)算電路或減法運(yùn)算電路。4．反相求和（加法）運(yùn)算*6.9.6集成運(yùn)放的非線性應(yīng)用1.電壓比較器（1）單值電壓比較器圖6-54單值電壓比較器及其傳輸電路圖6-55遲滯比較器及其傳輸電路（2）遲滯比較器單值比較器有一個(gè)缺點(diǎn)，如果輸入信號(hào)在閾值電壓附近發(fā)生抖動(dòng)或受到干擾時(shí)，比較器的輸出電壓就會(huì)發(fā)生不應(yīng)有的跳變，就會(huì)使后續(xù)電路發(fā)生誤動(dòng)作，為了提高比較器的抗干擾能力，人們研制出了一種具有上限和下限閾值電壓具有滯回特性的比較器，叫做遲滯比較器。1）電路的特點(diǎn)和工作原理電路輸出正飽和電壓時(shí)，得上限觸發(fā)電平電路輸出負(fù)飽和電壓時(shí)，得下限觸發(fā)電平2)傳輸特性和回差電壓=-=2

上式表明，回差電壓與參考電壓無(wú)關(guān)?；夭铍妷旱拇嬖?，可以大大提高了電路的抗干擾能力。6.9.7集成運(yùn)放的使用常識(shí)與應(yīng)用實(shí)例1．集成運(yùn)放的使用常識(shí)（1）合理地選用集成運(yùn)放的型號(hào)集成運(yùn)放在近幾年得到