解:最简单的差动放大电路由两个完全对称的单管放大电路拼接而成。由于电路的对称性,输出信号电压采用从两管集电极间提取的双端输出方式,对于无论什么原因引起的零点漂移,均能有效地抑制。 在电路的两个输入端输入大小相等、极性相同的信号电压,由于电路的对称性,两管集电极电位的大小、方向变化相同,输出电压为零(双端输出)。说明差动放大电路对共模信号无放大作用。共模信号的电压放大倍数为零。 在电路的两个输入端输入大小相等、极性相反的信号电压,由于电路的对称性,差动放大电路的输出电压为两管各自输出电压变化量的两倍。
3.2 集成运算放大器的基本组成有哪些?
解:从电路的总体结构上看,集成运算放大器基本上都由输入级、中间放大级、输出级和偏置电路四个部分组成。
3.管妖妖的风花雪月3 集成运算放大器的主要参数有哪些?
解:1.开环差摸电压增益:
2.输入失调电压Uio:
3.输入失调电流Iio:
4.差摸输入电阻rid和输出电阻红旗渠杨贵恶魔ro:
5.共模抑制比KCMR:
6.最大差模输入电压Uidmax:
7.最大共模输入电压Uicmax:
8.静态功耗Pco:
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9.最大输出电压Uopp:
3.4 理想集成运算放大器的主要条件是什么?
解:(1)开环差模电压增益Aud=∞;
(2)共模抑制比KCMR=∞;
(3)开环差模输入电阻rid=∞;
(4)开环共模输入电阻ric=∞;
(5)开环输出电阻ro=0。
3.5 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:(1)输入级:一般采用具有恒流源的双输入端的差分放大电路,主要作用是减小放大电路的零点漂移、提高输入阻抗。
(2)中间放大级:一般采用多级放大电路,主要作用是放大电压,使整个集成运算放大器有足够高的电压放大倍数。
(3)输出级:一般采用射级输出器或互补对称电路,其目的是实现与负载的匹配,使电路有较大的输出功率和较强的带负载能力。
(4)偏置电路:是为上述各级电路提供稳定合适的偏置电流,稳定各级的静态工作点,一般由各种恒流源电路构成。
3.6 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u+-u雾都孤儿论文-)为10μV、100μV、1mV、1V和-10μV、-100μV、-1mV、-1V时的输出电压uo。
解:因为U=AoduI, Aod=100dB即Aod=105,所以,
当uI(即u+-u-)为10μV、100μV、-10μV、-100云南中医学院教务管理系统μV时
U=AoduI分别为1V、10V、-1V、-10V。
当uI(即u+-u-)为1mV、1V时, U=AoduI为最大值14V。
当uI(即u+-u-)为-1mV、-1V时, U=AoduI为负最大值-14V。
3.7 电路如图3-32所示,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△io,求解电路电流放大倍数Ai的近似表达式。
图3-32 习题3.7的图
解:(1)T1和T2组成复合放大管,T3和T4也是组成复合放大管,具有放大差模信号和抑
制共模信号的作用。T5和T6组成恒流源电路,具有恒流作用。
(2)≈2(β+β+β2)= 2(2+β)β
3.8 电路如图3-33所示,T1与T2管的特性相同,所有晶体管的β均相同,Rc1远大于二极管的正向电阻。当ui1=ui2=0V时,uo=0V。
(1)求解电压放大倍数的表达式;
(2)当有共模输入电压时,uo=?简述理由。
图3-33 习题3.8的图
解:(1)因为,,,。
(2)当有共模输入电压时,uo≈0。因为共模电压经T1和T2放大后,其共模输出电压为零,再经T3放大后uo≈0。
3.9 图3-34所示电路是某集成运放电路的一部分,单电源供电,T1、T2、T3为放大管。试分析:
(1)100μA电流源的作用;
(2)T4的工作区域;
(3)50μA电流源的作用;
(4)T5与R的作用。
图3-34 习题3.9的图
解:(1)100μA电流源的作用是给整个电路提供合适的偏置电流。
(2)T4的工作区域是截止、放大和饱和。
(3)50μA电流源的作用是给中间放大级提供合适的偏置电流。
(4)T5与R的作用是作为中间放大级。
3.10 试按照下列运算关系设计由集成运放构成的运算放大电路。
(1)uo=-5ui1
(2)uo=7ui1
(3)uo=5ui1+2ui2-3ui3
解:(1)为反相比例运算,运算电路如图(a)所示,
因为,=-=-5,所以,RF=5R1。
(2)为同相比例运算,运算电路如图(b)所示,
因为,uo=(1+)ui,所以,(1+)=7,RF=6R1。
(3)因为,uo1=-(ui1+ui2)=-(5ui1+2ui2),所以,RF1=5R11=2R12。
因为,uo2=-ui3=-3 ui3,所以,RF2=3R21。
所以,uo=uo2-urosmmo1=-3 ui3-[-(5ui1+2ui2)]= 5ui1+2ui2-3 ui3
(a) (b)
(c)
3.11 试求图3-35所示各电路输出电压与输入之间的关系式。
(a) (b)
(c)
图3-35 习题3.11的图
解:(a)uo1=-ui1=5 ui1,uo=uo1=5 ui1。
(b)u+=×5+ui3=,
uo=(1+)-ui1=5(ui2-ui1)+ui3。
(c)uo1=(1+)ui1=4 ui1,uo=(1+)ui2- uo1=2 ui2-4 ui1。