文档介绍：第六章集成运算放大器
零点漂移
差动放大电路
电流源电路
集成运算放大器介绍
集成运放的性能指标
图6-1 集成运放框图
运算放大器均是采用直接耦合方式。在第二章对直接耦合方式的特点及问题作了介绍,这里主要讨论直接耦合放大电路的零点漂移问题。
输入交变信号为零时的输出电压值被称为放大器的零点。零点不一定为零,但希望它为零。
零点漂移
由于直接耦合使得各级Q点互相影响,如果前级Q点发生变化,则会影响到后面各级的Q点。由于各级的放大作用,第一级微弱变化将经多级放大器的放大,使输出端产生很大的变化。最常见的是由于环境温度的变化而引起工作点漂移(称为温漂它是影响直接耦合放大电路性能的主要因素之一。当输入短路时,输出将随时间缓慢变化,如图6-2所示。
图6-2 零点漂移
差动放大电路
基本形式
差动放大电路的基本形式如图6-3所示。对此电路的要求是:两个电路的参数完全对称,两个管子的温度特性也完全对称。由于电路对称,当输入信号Ui=0时,两管的电流相等,两管集电极的电位也相等,所以输出电压Uo=Uc1-Uc2=0。如果温度上升使两管的电流均增加,则集电极的电位Uc1 、Uc2、均下降。由于两管处于同一环境温度,因此两管电流的变化量和电压变化量都相等,即ΔIc1=ΔIc2,ΔUc1=ΔUc2,其输出电压仍然为零。这说明,尽管每一管子的静态工作点均随温度而变化,但c1、c2两端之间的输出电压却不随温度而变化,且
始终为零,故有效地消除了零漂。从以上过程可知,该电路是靠电路的对称性来消除零漂的。
该电路对输入信号的放大作用又如何呢?
输入信号可以有两种类型:共模信号和差模信号。
图6 – 3 差动放大电路的基本形式
1. 共模信号及共模电压放大倍数Auc
所谓共模信号,是指在差动放大管V1和V2的基极接入幅度相等、极性相同的信号,如图6-4(a)所示,即
下标ic表示为共模输入信号。通常,共模信号都是无用信号。
图 6 – 4月差动电路的两种输入信号
共模信号对两管的作用是同向的,如Uic1=Uic2且均为正,将引起两管电流同量增加,而两管集电极电压将同量减少,故从两管集电极输出的共模电压Uoc为零。由以上可以看出共模信号的作用与温度影响相似,所以常常用对共模信号的抑制能力来反映电路对零漂的抑制能力,当然,共模电压放大倍数也反映了电路抑制零漂的能力。由于该电路从两管集电极共模输出电压为零,所以
(6-1)
这说明当差动电路对称时,对共模信号的抑制能力特别强。