集成运算放大器教案

第五章集成运算放大器

第一节直流放大器

教学目的：1、了解直流放大器的概念。

2、掌握直流放大器存在的问题。

3、掌握解决直流放大器零点漂移的问题。

4、掌握差动放大器的工作原理。

教学重点：1、直流放大器存在的问题。

2、差动放大器抑制零漂的工作原理。

教学难点：1、差动放大器抑制零漂的工作原理。

教学方法与手段：1、教师讲授与学生练习相结合。

2、板书与多媒体课件相结合。

课时计划：3课时

一、集成运算放大器

集成运算放大器——高增益的直接耦合的集成的多级放大器。集成电路的工艺特点：

（1）元器件具有良好的一致性和同向偏差，因而特别有利于实现需要对称结构的电路。

（2）集成电路的芯片面积小，集成度高，所以功耗很小，在毫瓦以下。

（3）不易制造大电阻。需要大电阻时，往往使用有源负载。（4）只能制作几十pF以下的小电容。因此，集成放大器都采用直接耦合方式。如需大电容，只有外接。

（5）不能制造电感，如需电感，也只能外接。

直流放大器：用来放大缓慢变化的信号或某个直流量的变化的放大电路，称为直流放大器。

二、 流放大器存在的两个问题 1、

前后级静态工作点相互影响的问题。

解决的方法是：在后级发射极加电阻、在后级发射极加二极管、用PNP 型管与NPN 型管互补构成。 2、

存在零点漂移。

零点漂移：输入ui=0时，，输出有缓慢变化的电压产生。

产生零漂的原因：由温度变化引起的。当温度变化使第一级放大器的静态工作点发生微小变化时，这种变化量会被后面的电路逐级放大，最终在输出端产生较大的电压漂移。因而零点漂移也叫温漂。

零漂的衡量方法：将输出漂移电压按电压增益折算到输入端计算。 3. 减小零漂的措施 用非线性元件进行温度补偿 采用差动放大电路 三、 差动放大器

u o

t

+_

+_+

+－－

V CC

u u c

i1

i2T T 1

2

R c

R b

R b

R o u R EE

e

V

一).结构: 对称性结构

即：β1＝β2＝β U BE1=U BE2= U BE r be1= r be2= r be R C1=R C2= R C R b1=R b2= R b

1. 差动放大电路一般有两个输入端：

双端输入——从两输入端同时加信号。

单端输入——仅从一个输入端对地加信号。

2. 差动放大电路可以有两个输出端。

双端输出——从C1 和C2输出。

单端输出——从C1或C2 对地输出。

3. 差模信号与共模信号

差模信号：u id=u i1-u i2

共模信号：u ic=1/2(u i1+u i2)

差模电压增益：A ud=U od/U id

共模电压增益：A uc=U oc/U ic

总输出电压：u o=u od+u oc=A ud u id+A uc u ic

4. 共模抑制比 K CMR=A ud/A uc

二）.差动放大电路的基本工作原理

1、静态时

U I1＝U I2 U O＝0

2、抑制零漂的原理当u i1= u i2= 0 时，

+

_

+

_

++－－

V

CC

u u

c

i1i2

T T

12

R

c

R

b

R b R

o

u

R

EE

e

V

2i 1i O d u u u u A -=()be id 2r R R b +=c

o 2R R =0

uc =A U C1 = U C2U o = U C1 - U C2 = 0

当温度变化时：设T i c1 , i c2 u c1 , u c2

u o = u c1 - u c2 = 0

3.电路的动态分析

(1)加入差模信号u i1=-u i2 =u id /2，u ic =0。

若u i1 ,u i2 ib 1 ,i b2 i e1 ,i e2 I Re 不变 U E 不变 所以，Re 对差模信号相当于短路。

①求差模电压放大倍数：

②差模输入电阻 ③输出电阻

(2)加入共模信号 共模电压放大倍数 本课小结：1、直流放大器存在的两个问题：静态工作点相互影响的问题，零点漂移的问题。

2、 解决零点漂移的办法是采用差动放大器。

3、 差动放大器抑制零漂的原理。

作业：《电子技术基础》教材P112 5－1、5－2、5－3

1

i O1u u

=be

L

c d )2//

(r R R R A b u +-

=β

第二节 OCL 电路与OTL 电路

教学目的：1、掌握OCL 电路与OTL 电路的结构及工作原理。

2、掌握消除交越失真的方法。

教学重点：1、OCL 电路与OTL 电路的工作原理。 2、输出功率的计算。

教学难点：1、交越失真的消除方法。

教学方法与手段：1、教师讲授与学生练习相结合。 2、板书与多媒体课件相结合。 课时计划：4课时 一、OCL 电路 一）、电路结构

电路中采用了正负两组电源，采用两个晶体管：NPN 、PNP 各一

+Vcc -Vcc

u i

u o

R L

V 1

V 2