文档介绍：第四章集成运算放大电路
习题
通用型集成运放一般由几部分电路组成,每一部分常采用哪种基本电路?通常对每一部分性能的要求分别是什么?
解:通用型集成运放由输入级、中间级、输出级和偏置电路等四个部分组成。
通常,输入级为差分放大电路,中间级为共射放大电路,输出级为互补电路,偏置电路为电流源电路。
对输入级的要求:输入电阻大,温漂小,放大倍数尽可能大。
对中间级的要求:放大倍数大,一切措施几乎都是为了增大放大倍数。
对输出级的要求:带负载能力强,最大不失真输出电压尽可能大。
对偏置电路的要求:提供的静态电流稳定。
已知一个集成运放的开环差模增益Aod为100dB,最大输出电压峰-峰值Uopp=±14V,分别计算差模输入电压uI(即uP-uN)为10μV、100μV、1mV、1V和-10μV、-100μV、-1mV、-1V时的输出电压uO。
解:根据集成运放的开环差模增益,可求出开环差模放大倍数
当集成运放工作在线性区时,输出电压uO=Aod uI;当Aod uI超过±14V时,uO不是+14V,就是-14V。故uI(即uP-uN)为10μV、100μV、1mV、1V和-10μV、-100μV、-1mV、-1V时,uO分别为1V、10V、14V、14V、-1V、-10V、-14V、-14V。
,试分别说明它们各属于哪种类型的运放。
特性指标
Aod
rid
UIO
IIO
IIB
-3dBfH
KCMR
SR
单位增益带宽
单位
dB
MΩ
mv
nA
nA
Hz
dB
V/μV
MHz
A1
100
2
5
200
600
7
86
A2
130
2
2
40
7
120
A3
100
1000
5
86
5
A4
100
2
2
20
150
96
65
解:A1为通用型运放,A2为高精度型运放,A3为高阻型运放,A4为高速型运放。
,已知所有晶体管的特性均相同,。试求IC1、IC2各为多少。
解:因为T1、T2、T3的特性均相同,且UBE均相同,所以它们的基极、集电极电流均相等,设集电极电流为IC。先求出R中电流,再求解IC1、IC2。
μA
当β(1+β)>>3时
μA
。已知集电极C0与C1所接集电区的面积相同,C2所接集电区的面积是C0的两倍,ICO/IB= 4,e-。试求解IC1、IC2各为多少
解:多集电极晶体管集电极电流正比于集电区的面积。
先求出R中电流,再求解IC1、IC2。
,T管的低频跨导为gm,T1和T2管d-s间的动态电阻分别为rds1和rds2。试求解电压放大倍数Au=△uO/△uI的表达式。
解:由于T2和T3所组成的镜像电流源是以T1为放大管的共射放大电路的有源负载,T1、T2管d-s间动态电阻分别为rds1、rds2,所以电压放大倍数Au的表达式为
,T1与T2管特性相同,它们的低频跨导为gm;T3与T4管特性对称;T2与T4管d-s间动态电阻为rds2和rds4。试求出两电路的电压放大倍数Au=△uO/△(uI1-uI2)的表达式。
解:在图(a)(b)所示电路中
图(a)所示电路的电压放大倍数
同理,图(b)所示电路的电压放大倍数
,具有理想的对称性。设各管β均相同。
(1)说明电路中各晶体管的作用;
(2)若输入差模电压为(uI1-uI2),则由此产生的差模电流为△iD,求解电路电流放大倍数Ai的近似表达式。
解:(1)图示电路为双端输入、单端输出的差分放大电路。T1和T2、T3和T4分别组成的复合管为放大管,T5和T6组成的镜像电流源为有源负载。
(2)由于用T5和T6所构成的镜像电流源作为有源负载,将左半部分放大管的电流变化量转换到右边,
分别为
,具有理想的对称性。。
解:(1)图示电路为双端输入、单端输出的差分放大电路。T1和T2、T3和T3分别组成的复合管为放大管,T5和T6组成的镜像电流源为有源