畢業(yè)論文初稿(晶體管運(yùn)算放大器設(shè)計(jì))-免費(fèi)閱讀
【正文】 本文通過設(shè)計(jì)晶體管運(yùn)算放大器更加深入的了解了運(yùn)放的工作原理。一般把運(yùn)算放大器的輸出反饋到反向輸入的話，就會(huì)得到負(fù)反饋 負(fù)反饋后的電壓增益Vo/Vs叫做閉環(huán)增益ACLS 有以下方程 VNI =Vs VI=βVO VO =A(VNI—VI)可得 ACLS=A/(1+Aβ) （）其中，VNI為正向輸入電壓；VI為反向輸入電壓；A為開環(huán)增益；β為反饋率= R1/(R1+R2)式（）表示正向放大器的增益按1/反饋量衰減。在此倘若VV2的一方或者雙方發(fā)生變化，譬如有正的差動(dòng)輸入電壓出現(xiàn)的話，則發(fā)生如圖（2）所示那樣IC1減少、IC2增加的現(xiàn)象。 ，故 IE3= ()而且，從式（）與式（）可求得IC3=hFEIE3/(1+hFE) ()hFE/(1+hFE)一般稱為“基極接地（正向）電流放大倍數(shù)αF”。PNP型晶體管，雖然電壓與電流的方位和NPN型晶體管完全相反，但是式（）與式（）（b）所示的關(guān)系仍然成立。我們把反相比例電路中Rf用二極管代替即組成了對(duì)數(shù)運(yùn)算電路。 （1） 積分電路： 如圖10所示的電路，它可實(shí)現(xiàn)積分運(yùn)算及產(chǎn)生三角波形等。 （1） 反向求和電路與同向求和電路： 兩者差別只在于輸入信號(hào)加入了反相輸入端與同相輸入端的差別，反向求和電路如圖6，同向求和電路如圖7。輸進(jìn)電壓范圍(VIN)該參數(shù)指運(yùn)算放大器正常工作(可獲得預(yù)期結(jié)果)時(shí)，所答應(yīng)的輸進(jìn)電壓的范圍，VIN通常定義在指定的電源電壓下。電源抑制比(PSRR)該參數(shù)用來衡量在電源電壓變化時(shí)運(yùn)算放大器保持其輸出不變的能力，PSRR通常用電源電壓變化時(shí)所導(dǎo)致的輸進(jìn)失調(diào)電壓的變化量表示： 壓擺率(SR)該參數(shù)是指輸出電壓的變化量與發(fā)生這個(gè)變化所需時(shí)間之比的最大值。輸進(jìn)失調(diào)電流溫漂(TCIOS)該參數(shù)代表輸進(jìn)失調(diào)電流在溫度變化時(shí)產(chǎn)生的變化量。直流共模抑制(CMRDC)該參數(shù)用于衡量運(yùn)算放大器對(duì)作用在兩個(gè)輸進(jìn)真?zhèn)€相同直流信號(hào)的抑制能力。雖然從使用的角度出發(fā)，我們并沒有必要去了解運(yùn)放內(nèi)部的具體電路形式（而且不同型號(hào)的運(yùn)放其內(nèi)部電路形式也不相同），但是，其輸入級(jí)和輸出級(jí)是需要和外電路相連的，所以我們有必要了解運(yùn)放的輸入級(jí)和輸出級(jí)的電路特點(diǎn)，以對(duì)其正確的外部使用提供依據(jù)。其中：輸入級(jí)：是決定運(yùn)算放大器性能關(guān)鍵的一級(jí)，要求他的零點(diǎn)漂移小，輸入阻值高，所以都采用差分電路；偏置電路：對(duì)各級(jí)提供偏置電壓，使各級(jí)具有適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)；中間級(jí)：是將輸入級(jí)輸出地信號(hào)電壓加以放大，一般由共射級(jí)放大電路構(gòu)成；輸出級(jí)：輸出級(jí)直接與負(fù)載相連，所以這一級(jí)要有足夠的電壓放。本文將用晶體管等元器件完成一個(gè)非集成運(yùn)放的設(shè)計(jì)。無一例外地，運(yùn)放的輸入級(jí)必定是差分放大器的電路形式（或者是雙極型管，或者是場(chǎng)效應(yīng)管），而輸出級(jí)必定是互補(bǔ)推挽形式的射極跟隨器（或者是場(chǎng)效應(yīng)管的源極跟隨器）。CMRDC可以用共模電壓范圍(CMVR)與該范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的輸進(jìn)失調(diào)電壓變化的峰峰值進(jìn)行計(jì)算：交流共模抑制(CMRAC)CMRAC用于衡量運(yùn)算放大器對(duì)作用在兩個(gè)輸進(jìn)真?zhèn)€相同交流信號(hào)的抑制能力，是差模開環(huán)增益除以共模開環(huán)增益的函數(shù)。TCIOS通常以pA/176。SR通常以V/μs為單位表示，有時(shí)也分別表示成正向變化和負(fù)向變化。輸進(jìn)電壓噪聲密度(eN)對(duì)于運(yùn)算放大器，輸進(jìn)電壓噪聲可以看作是連接到任意一個(gè)輸進(jìn)真?zhèn)€串聯(lián)噪聲電壓源，eN通常以nV / (每根號(hào)赫茲納伏)為單位表示，定義在指定頻率。 圖5 差動(dòng)比例電路電路圖 圖6 反向求和電路圖 圖7 同相求和電路電路圖 雖然兩者比較類似，但還是有區(qū)別的，反向求和電路的特點(diǎn)與反相比例電路相同。積分運(yùn)算是：輸出電壓與輸入電壓呈積分關(guān)系。電路圖如圖12所示。 下圖是由晶體管組成的簡(jiǎn)易型運(yùn)算放大器，一般的集成運(yùn)放都由這一單元電路構(gòu)成 NI是正向輸入端子，INV則為反向輸入端子。 晶體管Q3的hFE
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