运放基础

第九章 集成运算放大器基础 ·1· 第九章 集成运算放大器基础 .................................................................................... 191 9.1 零点漂移 ....................................................................................................... 192 9.2 差动放大电路 ............................................................................................... 192 9.2.1 基本形式 ............................................................................................ 192 9.2.2 长尾式差动放大电路 ........................................................................ 194 9.2.3 恒流源差动放大电路 ........................................................................ 199 9.2.4 差动放大电路的四种接法 ................................................................ 200 9.3 电流源电路 ................................................................................................... 205 9.3.1 镜像电流源电路 ................................................................................ 205 9.3.2 威尔逊电流源 .................................................................................... 206 9.3.3 微电流源 ............................................................................................ 206 9.3.4 多路偏置电流源 ................................................................................ 207 9.3.5 作为有源负载的电流源电路 ............................................................ 208 9.4 集成运算放大器介绍 ................................................................................... 209 9.4.1 偏置电路 ............................................................................................ 209 9.4.2 输入级 ................................................................................................ 210 9.4.3 中间级 ................................................................................................ 210 9.4.4 输出级和过载保护 .............................................................................211 9.5 集成运放性能指标与选择 ........................................................................... 212 9.5.1 集成运放的性能指标 ........................................................................ 212 9.5.2 集成运放的选择 ................................................................................ 214 9.6 集成运算放大器的应用 ............................................................................... 215 9.6.1 集成运放的使用 ................................................................................ 216 9.6.2 信号运算电路 .................................................................................... 218 9.6.3 有源滤波器 ........................................................................................ 223 习 题 ................................................................................................................ 228 第九章 集成运算放大器基础 ·191· 第九章 集成运算放大器基础 集成放大器是一种高放大倍数的多级直接耦合放大电路(direct coupling amplifier)。 由于最初多用于各种模拟信号运算（如比例、求和、求差、积分、微分⋯⋯），故被称为 运算放大器(integrated operational amplifier circuit)，简称集成运放。运算放大器的用途早 已不限于运算，但人们仍沿用此名称。随着半导体技术的发展，可将整个放大器的管子、 电阻元件和引线制作在面积仅为 0.5mm2 的硅片上。目前，集成运放的放大倍数可高达 107 倍（140dB），集成运放工作在放大区时，输入和输出呈线性关系，所以又称为线性 集成电路。需要说明的是，线性集成电路按其特点可分为运算放大电路、集成稳压电路、 集成功率放大电路以及其它种类的集成电路。也可将几个集成电路和一些元件组合成具 有一定功能的功能模块电路。 由于集成工艺的特点，集成运算放大电路和分立元件组成的具有同样功能的电路相 比，具有如下特点： （1）由于集成工艺不能制作大容量的电容，所以集成运放均采用直接耦合方式。 （2）为提高集成度（指在单位硅片面积上集成的元件数）和集成电路的性能，一般 集成电路的功耗要小，所以集成运放各级的偏置电流通常较小。 （3）因为制作不同形式的集成电路，只是所用的掩模不同，增加元件并不增加制造 工序，所以集成运放允许采用复杂的电路形式，以达到提高各方面性能的目的。 （4）在集成电路中，电阻元件是利用硅半导体材料的体电阻制成的，所以集成电路 中的电阻阻值范围有一定的限制，一般在几十欧姆，但制造有源器件（晶体三极管、场 效应管等）比制造大电阻占用的面积小，且工艺上也不会增加麻烦，因此，在集成电路 中大量使用有源器件组成的有源负载(active component)，以获得大电阻，提高放大电路 的放大倍数。而且，二极管也常用三极管来代替。 （5）由于集成电路中所有元件同处于一块硅片上，相互距离非常近，且在同一工艺 条件下制造，因此，尽管各元件参数的绝对精度差，但它们的相对精度好，故对称性能 好，特别适宜制作对称性要求高的电路，如差动电路(differential amplifier)（作输入级）、 恒 流 源 (constant current source)电路（作偏置电路或 有源负载）等。 Uo 反 相 输 入 同 相 输 入 偏置电路 输 出 级 中 间 级 输 入 级 （6）集成晶体管和场效 应管因制作工艺不同，性能 上有较大差异，所以在集成 运放中常采用复合管形式， 以弥补单管因工艺差异造成 性能差异，得到各方面性能 俱佳的效果。 图 9-1 集成运放原理框图 图 9-1 是典型集成运放 ·192· 第二篇 模拟电子技术基础 的原理框图，它由四个主要环节组成。输入级的作用是提供与输出端成同相关系和反相 关系的两个输入端，对其要求是温度漂移要尽可能的小。中间级主要是完成电压放大任 务。输出级是向负载提供一定功率，属于功率放大。偏置电路是向各级提供稳定的静态 工作电流。除此之外还有一些辅助环节，如电平偏移电路是调节各级工作电压的，且当 输入信号为零时，要求输出对地也为零；短路保护（过流保护）电路是防止输出短路时 损坏内部管子等等。 9.1 零点漂移 运算放大器均是采用直接耦合（在多级放大电路中，为了避免电容对缓慢变化信号 带来的不良影响，而去掉电容，将前一级输出直接连接至下一级输入）方式，直接耦合 会带来一些其它问题，请参阅有关书籍多级放大的内容。这里主要讨论直接耦合放大电 路的零点漂移(zero drift)问题。 直接耦合使得各级的静态工作点 Q相互影响，如前一级的 Q点发生变化，则会影响 到后面各级的 Q点。第一级的微弱信号变化，经多级放大以后使输出端产生很大的变化。 最常见的由于环境温度变化而引起的工作点漂移，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，但输出端却存在随时间缓慢变化电压，如图 9-2 所示。这种输入电压为零，输出电压偏离零值的变 化称为“零点漂移”，简称“零漂”。这种输出显然 不是反映输入信号的输出，将会造成测量误差或使 自动控制系统发生错误动作，严重时，将会淹没真 正的信号。零漂不能以输出电压的大小来衡量。如 果放大电路的放大倍数越高，虽然对输入信号放大 越大，同时输出漂移必然也越大。所以零漂一般是 将输出漂移电压折合到输入端来衡量。例如两个放 大电路 A、B，输出端的零漂均为 1V，但 A放大电 路的放大倍数是 1000，B 放大电路的放大倍数为 200，而折合到输入端的零漂电压：A 为 1V/1000=1mV；B为 1V/200=5mV，显然 A放大电路的零漂小于 B。 Uo 0 t 图 9-2 零点漂移 产生零漂的原因主要是因为晶体三极管的参数受温度的影响。 为了解决零漂，人们采用了多种措施。其中最有效措施之一就是采用差动放大电路 (differential amplifier)。 9.2 差动放大电路 9.2.1 基本形式 基本形式如图 9-3 所示，对电路要求是：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，则两管电流相等，两管的集电 极电位也相等，所以输出电压 Uo=Uc1–Uc2=0。如果温度上升会使两个管子的电流均增 加，则集电极电位 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 第九章 集成运算放大器基础 ·193· 量和电压的变化量都相等，即ΔIc1=ΔIc2；ΔUc1=ΔUc2，其输出电压仍然为零。这说明， 尽管每一个管子的静态工作点均随温度 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 路是靠电路对称消除零漂的。 +UCC Rc1 Rc2 + Uo - Rb1 c1 c2 Rb2 T1 T2 Rs1 Rs2 Ui1 Ui2 图 9-3 差动放大电路基本形式 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 (common-mode signal)和差模信号 (difference-mode signal)。 一、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 T1和 T2的基极接入幅度相等、极性相同的信号， 如图 9-4(a)所示，即 Uic1=Uic2 下标 ic 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示为共模输入信号。 共模信号的作用对两管是同向的，如 Uic1=Uic2均为正，将引起两管电流同量增加， 而两管的集电极电压也将同量减小，故从两管集电极输出共模电压 Uoc为零。由上看出 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，当然共模放大倍数(common-mode gain)也反映了电路抑制零漂能力。由于 该电路从两管集电极共模输出电压为零，所以 0== ic oc uc U UA （9-1） 说明当差动电路对称时，对共模信号的抑制能力特强。 +UCC Rc1 Rc2 + Uo - Rb1 c1 c2 Rb2 Rs1 RL Rs2 + T1 T2 R Uid1 Uid2 Ui R - (b) 差模信号 +UCC Rc1 Rc2 + Uo - Rb1 c1 c2 Rb2 T1 T2 Rs1 Rs2 Ui (a) 共模信号 图 9-4 差动放大电路的两种输入信号 ·194· 第二篇 模拟电子技术基础 二、差模信号及差模电压放大倍数 Aud 差模信号是指在差动放大管 T1与 T2的基极分别加入幅度相等而极性相反的信号， 如图 9-4(b)所示，即 Uid1=–Uid2 下标 id表示差模输入信号。 如 Uid1对地为正，则 Uid2对地为负，那么 T1管集电极电压下降，T2管集电极电压上 升，且二者变化量的绝对值相等，所以在两管的集电极电压变化为每管集电极电压的二 倍，即 Uod=Uc1–Uc2=2Uc1（或 2Uc2） 而此时的两管基极 b1、b2的信号为 Uid=Uid1–Uid2=2Uid1 故 bes L u id c id c id od ud rR RA U U U U U UA +−≈==== ' 1 1 1 1 1 2 2 β （9-2） 这说明，差动放大电路的差模电压放大倍数等于单管电压放大倍数。需要指出的是 R’L的求出，当 RL→∞时，R’L=Rc；当输出端 c1和 c2间接入 RL，由于一管电位下降，另 一管电位上升，则中间某一点其电位不变，如果电路对称，这一点恰好在 RL/2处，所以 R’L=Rc//(RL/2)，这是在求放大倍数时需注意的问题。 由上看出，输入端信号之差 Ui=Ui1–Ui2为零时（即共模信号时）输出为零；输入端 信号之差 Ui=Ui1–Ui2不为零时，就有输出，故称为差动放大电路。 前面已提到，基本差动放大电路靠电路的对称性，在电路的两管集电极 c1、c2间输 出，将温度的影响抵消，这种输出称为双端输出。而电路中每一个管子并没有任何措施 消除零漂。所以，基本差动电路存在如下问题： （1）电路难于绝对对称，所以使输出仍然存在零漂。 （2）由于每一管没有采取消除零漂的措施，所以当温度变化范围十分大时，有可能 使差动放大管进入截止或饱和状态，使放大电路失去放大能力。 （3）在实际工作中，常常需要对地 输出，即从 c1或 c2对地输出（这种输出 称为单端输出），而这时零漂与单管放大 电路一样。 +UCC Rc1 Rc2 Uo c1 + - c2 Rs1 Rs2 T1 T2 Ui1 Ui2 Re -UEE 图 9-5 长尾式差动放大电路 为此提出长尾式(long tailed pair)差 动放大电路。 9.2.2 长尾式差动放大电路 长尾式差动放大电路又称为射极耦 合差动放大电路，如图 9-5 所示，图中 两管通过射极电阻 Re和 UEE耦合。 第九章 集成运算放大器基础 ·195· 一、 静态工作点 静态时，输入短路，由于流过电阻 Re的电流为 IE1和 IE2之和，且电路对称，IE1=IE2， 故 UEE–UBE=2IE1Re+IBRs1 又 sss E B RRR II ==+= 21 1 1 1 β 所以 e BEEE s e BEEE EE R UU RR UUII 2 1 2 21 −≈ ++ −== β （9-3） 二、共模信号的抑制作用 共模信号对两管作用引起同向变化与基本电路相似，但由于长尾电路中射极接入Re， 只需讨论 Re的作用即可。 由于是同向，故流过 Re的共模信号电流是 Ie1+Ie2=2Ie，对每一管而言，可视为在射 极接入电阻 2Re，如图 9-6所示 +UCC Rc1 Rc2 Uo c1 + - c2 Rs1 Rs2 T1 T2 2Re 2Re (b) 共模信号交流通路 +UCC Rc1 Rc2 Uo c1 + - c2 Rs1 Rs2 + T1 T2 + Ui1 Ie1 Ie2 Ui2 - Re - -UEE (a) 共模信号电流 图 9-6 长尾式共模信号等效电路 对于双端输出电路，由于电路对称，其共模输出电压为零。当从一个管子的集电极 对地输出时（即单端输出时），由于 2Re引入了很强的负反馈，将对零漂起到抑制作用。 单端输出时，共模放大倍数 Auc 单我们可求得（参看共发射极电路的放大倍数求法） ebes L uc RrR RA 2)1( ' β β +++−=单 (9-4) 从（9-4）式可以看出，由于 Re 的接入，使每一管的共模放大倍数下降很多，即对 零漂有很强的抑制能力。 三、对差模信号的放大作用 ·196· 第二篇 模拟电子技术基础 差模信号引起两管电流反向变化，即一管电流上升则另一管电流下降。流过射极电 阻 Re的差模电流为 Ie1–Ie2，由于电路对称，|Ie1|=|Ie2|，所以流过 Re的差模电流为零，Re 上的差模信号电压也为零，故可将射极视为地电位，此处“地”称为“虚地(virtual ground)”， 所以差模信号时，Re对电路不产生任何影响。其等效电路如图 9-7所示。 由于 Re 对差模信号不产生任何影响，故双端输出的差模放大倍数仍为单管放大倍 数，即 bes L ud rR RA +−= 'β （9-5） Rc1 Rc2 + Uo - c1 c2 Rs1 Rs2 + T1 T2 - 虚地 Ui1 Ui2 - Ie=0 + Ue=0 (b) 差模信号交流电路 +UCC Rc1 Rc2 Uo c1 + - c2 Rs1 Rs2 + T1 T2 - Ui1 Ui2 - Ie1 Re Ie2 + -UEE (a) 差模信号电流情况 图 9-7 长尾式电路差模信号等效电路 四、共模抑制比 我们不仅要求放大电路对共模信号抑制能力好，而且要求对差模信号的放大能力要 求强。所以用共模抑制 CMRR(common-mode rejection ratio)来衡量差动放大电路性能的 优劣。CMRR定义如下： uc ud A A=CMRR （9-6） 这个值越大，表示电路对共模信号的能力越好。 有时还用对数形式表示共模抑制比，即 ucud uc ud AA A A lg20lg20lg20CMR −== (9-7) CMR的单位为分贝(dB) 五、一般信号输入情况 如果差动放大电路的输入信号既不是共模信号也不是差模信号，即 Ui1≠Ui2，又应 如何处理呢？此时可将输入信号分解成一对共模信号和一对差模信号，它们共同作用在 第九章 集成运算放大器基础 ·197· 差动放大电路的输入端。设差模放大电路的输入为 Ui1和 Ui2，则差模输入电压 Uid是二 者之差，即 Uid=Ui1–Ui2 (9-8) 每一管的差动信号输入为 )( 2 1 2 1 2121 iiididid UUUU −±=±==U (9-9) 共模输入电压 Uic为二者的平均值 2 21 ii ic UUU += (9-10) 则 Ui1=Uic+Uid1 Ui2=Uic–Uid1 按叠加原理，输出电压为 U icucidudo UAUA += （9-11） 例 9-1 图 9-5 电路中，已知差模增益为 48dB，共模抑制比为 67dB，Ui1=5V， Ui2=5.01V。试求输出电压 Uo。 解：因为 20lg|Aud|=48dB，故 Aud≈–251 而 CMR=67dB，故 CMRR≈2239，所以 11.0 2239 251 ≈== CMRR AA uduc 则输出电压为 V06.3) 2 01.55(11.0)01.55(251 =+×+−×−=+= icucidudo UAUAU 六、其它指标 差模输入电阻 rid。在差模输入信号作用下，输入电压 Uid与流入电流之比称为差模 输入电阻 rid，即从两个输入端看进去的差模输入电阻，即 +UCC Rc1 Rc2 Uo c1 + - c2 Rs1 Rs2 + T1 T2 + Ui1 Ui2 - Re - -UEE (b) 两输入端分开 +UCC Rc1 Rc2 Uo c1 + - c2 Rs1 + T1 T2 Rs2 Ui – Re (a) 两输入端连在一起 -UEE 图 9-8 两种共模信号接入电路 ·198· 第二篇 模拟电子技术基础 rid=2(rbe+Rs) （9-12） 差模输出电阻 rod。从两管集电极输出的差模输出电阻 rod为 rod=2Rc (9-13) 共模输入电阻 ric。共模输入电压 Uic与共模输入电流 Iic之比，如两个输入端连接一 起接成共模输入信号，如图 9-8(a)所示，其输入电阻为 esbeic RRrr )1()(2 1 β+++= （9-14） 如共模信号分别由两个输入端送入，如图 9-8(b)所示，则从一个输入端看进去的输 入电阻为 esbeic RRrr 2)1( β+++= (9-15) 为了克服半导体三极管 T1、T2和电路元件参数不对称所造成输入电压为零时，输出 电压不为零的现象，电路中常增加调零电路，如图 9-9(a)、(b)所示。图 9-9(a)在射极增 加电位器 Rw，图 9-9(b)在集电极至电源间接入电位器 Rw，它们均是利用电位器 Rw的不 对称分配来补偿电路参数的不对称。 注意 Rw的接入对指标参数的影响，如射极调零电路，有关指标 计算公式 六西格玛计算公式下载结构力学静力计算公式下载重复性计算公式下载六西格玛计算公式下载年假计算公式 如下： 差模放大倍数 Aud 2 )1( ' w bes L ud RrR RA β β +++ −= (9-16) 差模输入电阻 rid    +++= 2 )1(2 wbesid RrRr β (9-17) +UCC Rc1 Rw Rc2 Uo c1 + - c2 Rs1 Rs2 + T1 T2 + Ui1 Ui2 - Re - -UEE (b) 集电极调零 +UCC Rc1 Rc2 Uo c1 + - c2 Rs1 Rs2 + T1 Rw T2 + Ui1 Ui2 - Re - -UEE (a) 射极调零 图 9-9 两种共模信号接入电路 共模输入电阻 ric（对应于图 9-9(a)） 第九章 集成运算放大器基础 ·199· e w sbeic R RRrr )1( 2 )1( 2 1 ββ ++   +++= （9-18） 或者为（对应于图 9-9(b)） e w sbeic R RRrr 2)1( 2 )1( ββ +++++= （9-19） 9.2.3 恒流源差动放大电路 长尾式差动放大电路，由于接入 Re，提高了共模信号的抑制能力，且 Re越大，抑制 能力越强。但随着的 Re增大，在 Re上的直流压降 也增大，为保证管子的正常工作，则必须提高 UEE 值，这是不合算的。为此希望有这样一种器件：交 流电阻 r大，而直流电阻 R小。恒流源就具备了此 种特性。恒流源的电流、电压特性如图 9-10所示。 I A(U,I) ΔI=0 R 0 ΔU U 图 9-10 恒流源的电流、电压特性 从图上可分别表示出交流电阻 r和直流电阻R。 在 A点的直流电阻为 I UR = 至于交流电阻 r，由于对于恒流源而言，不论电压的变化量ΔU 为多少，电流的变 化量ΔI总是为零，所以交流电阻 r为 ∞→∆ ∆= I Ur 将长尾式中的 Re用恒流源代替，即得到恒流源差动放大电路，如图 9-11(a)所示。 恒流源电路的等效输出电阻与求放大电路的输出电阻相同，其等效电路如图 9-11(b) 所示，将输入短路，输出加电源 Uo，求出 Io，则恒流源的等效电阻为 o o o I Ur = Uo=(Io–βIb)rce+(Io+Ib)R3 (9-20) Ib(rbe+R1//R2)+(Io+Ib)R3=0 (9-21) 上式中 Ib就是图中的 Ib3，由式（9-21）得 o be b IRRRr RI 213 3 //++−= 代入式（9-20），得恒流源交流等效电阻为 ·200· 第二篇 模拟电子技术基础 ce be bece beo o o r RRRr R RRrRr RRRr R I Ur     +++≈ ++    +++== 213 3 213 213 3 3 // 1 )////( // 1 β β （9-22） 其中 rce是管子 c、e之间的电阻。 设β=80，rbe=1kΩ，R1=R2=6kΩ，R3=5kΩ，则 ro3≈4.5MΩ b Io Ib3 rbe βIb3 rce R1 R2 Uo R3 (b) 恒流源部分的等效电路 +UCC Rc1 Rc2 Uo c1 + - c2 Rs1 Rs2 + T1 T2 + Ui1 Ui2 - T3 - R1 R3 R2 -UEE (a) 电路 图 9-11 恒流源差动放大电路 用如此大的电阻作为 Re，对共模信号的抑制能力得到很大的提高。而此时，恒流源 所要求的电源电压却不高。 UEE=UBE2+UCE3+IE3R3 对应的静态电流为 321 2 1 EEE III ≈= (9-23) 恒流源差动放大电路的指标计算与长尾式完全一样，只需用 ro3取代 Re即可。 9.2.4 差动放大电路的四种接法 差动放大电路有两个输入端和两个输出端，所以信号输入、输出方式有四种情况： 一、双端输入、双端输出 前面的分析均是以此种形式为主进行分析。如图 9-12(a)所示，根据前面分析的差模 电压放大倍数为 bes L i o ud rR R U UA +−== 'β 第九章 集成运算放大器基础 ·201· 2 //' LeL RRR = 差动输入电阻 rid和输出电阻 rod为 rid=2(Rs+rbe) rod≈2Rc 共模电压放大倍数 0== ic oc uc U UA 共模输入电压 共模输出电压 共模抑制比 CMRR→∞。 二、双端输入、单端输出 如图 9-12(b)所示。由于输出只从 T1的集电极输出，所以输出电压只有双端输出的一 半，即差模电压放大倍数为 +UCC Rc1 Rc2 Uo Rs1 RL Rs2 T1 T2 + Ui1 - I -UEE (d) 单端输入、单端输出 +UCC Rc1 Rc2 Uo c1 + - c2 Rs1 Rs2 + T1 T2 Ui1 - I -UEE (c) 单端输入、双端输出 +UCC Rc1 Rc2 Uo Rs1 RL + T1 T2 Ui1 - + Ui2 Rs2 I - -UEE (b) 双端输入、单端输出 +UCC Rc1 Rc2 Uo c1 + - c2 Rs1 + T1 T2 Ui1 - + Ui2 Rs2 I - -UEE (a) 双端输入、双端输出 图 9-12 差动电路的四种接法 bes L ud rR RA +−= ' 2 1 β 单 （9-24） ·202· 第二篇 模拟电子技术基础 此处 R’L=Rc//RL 如果从 T2管输出，仅是 Uo的相位与前者相反，仍为（9-24）式，但负号去掉。 输入电阻 rid=2(Rs+rbe) 输出电阻 rod≈Rc 共模电压放大倍数为 esbe L uc RRr RA 2)1( ' β β +++−=单 （9-25） 共模抑制比为 bes e bes ebes uc ud rR R rR RrR A A +≈+ +++== ββ )(2 2)1(CMRR （9-26） 三、单端输入、双端输出 如图 9-12(c)，Ui仅加在 T1管输入端，T2管的输入端接地；或者 Ui仅加在 T2管输入 端，T1管的输入端接地。这种输入方式称为单端输入，是实际电路中常用的一种。 按式（9-8）、（9-9）、（9-10），可得 Uid=Ui1–Ui2=Ui1=Ui i ii ic U UU 2 1 2 21 =+=U 所以 iiiidici UUUUU =+=+= 2 1 2 1 2 1 1U 0 2 1 2 1 2 1 2 =−=−= iiidici UUUUU 当忽略电路对共模信号的放大作用，则单端输入就可等效为双端输入情况，故双端 输入、双端输出的结论均适用单端输入、双端输出。这种接法的特点是把单端输入的信 号转换成双端输出，作为下一级的差动输入，适用于负载两端任何一端不接地，而且输 出正负对称性好的情况（如示波管的偏转板）。而实际中常常需要对地输出，所以单端输 入、双端输出接法就不适用。 四、单端输入、单端输出 此种情况如图 9-12(d)所示，按前同样 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，可得出它与双端输入、单端输出等效。 这种接法的特点是它比单管基本放大电路具有较强的抑制零漂能力，而且可根据不 同的输出端，得到同相或反相关系。 综合上述，差动放大电路电压放大倍数仅与输出形式有关，只要是双端输出，它的 差模电压放大倍数与单管基本放大电路相同；如为单端输出，它的差模电压放大倍数是 单管基本电压放大倍数的一半，输入电阻都是相同的。 第九章 集成运算放大器基础 ·203· 例 9-2 电路如图 9-13所示，设 UCC=UEE=12V，β1=β2=50，Rc1=Rc2=100kΩ，Rw=200 Ω，R3=33kΩ，R2=6.8kΩ，R1=2.2kΩ，Rs1=Rs2=10kΩ。 （1）求静态工作点 +UCC Rc1 Rc2 R2 Uo c1 + - c2 Rs1 Rs2 Ui1 T1 Rw T2 Ui2 T3 R1 R3 -UEE 图 9-13 例 9-2电路图 （2）求差模电压放大倍数 （3）求 RL=100kΩ时，差模电压放大倍 数。 （4）从 T1管集电极输出，求差模电压 放大倍数和共模抑制比 CMRR(设 rbe=50k Ω)。 解：（1）静态工作点： V87.524 8.62.2 2.2 )( 21 1 1 =×+= ++= EECCR UURR RU 设 Ube3=0.6V，则 UR3=5.87–0.6=5.27V。 所以 A160 33 27.5 3 3 3 µ≈== R UI RE 221121 A802 1 cEcEEEE IIIIIII ≈≈=== µ V410008.0121121 =×−=−== ccCCcc RIUUU A6.1 50 80 1 1 21 µβ ==== c BB III U V16V106.11010106.1 2361121 mRIU sBBB −=×=×××−=−== −− V616.0)016.06.0(1121 −=+−=+−== BBEEE UUUU 则 V616.4616.041121 =+=−== ECCECE UUUU 所以一般估算时，认为 UB≈0 （2）差模电压放大倍数： ·204· 第二篇 模拟电子技术基础 2 )1(11 ' 1 w bes L ud RrR RA β β +++ −= 其中 Ω≈×+=++= k9.16 08.0 265130026)1( 1 1 ' 1 E bbbe I rr β R’L=Rc 所以 156 1.0519.1610 10050 −≈×++ ×−=udA （3）RL=100kΩ时： Ω≈== k3.3350//100 2 //1 ' L cL RRR 52 1.0519.1610 3.3350 −≈×++ ×−=udA （4）单端输出时（从 T1管 C1极输出） 2 )1(2 1 1 ' w bes L ud RrR RA β β +++ −=单 其中 R’L=Rc//RL=50kΩ 39 1.0519.1610 5050 2 1 −≈×++ ×−=单udA 单端输出时，共模电压放大倍数由式（9-4）得    ++++ −= 311 ' 2 2 )1( owbes L uc rRrR RA β