【题目1】:E4a046 如何阅读运算放大器电路图
【相关知识】:集成运算放大电路的一般组成及其单元结构,如恒流源电路、差分放大电路、CC-CE、CC-CB 电路和互补输出电路等
【解题方法】:运算放大器主要由输入级、中间放大级、输出级和偏置电路等四部分组成,如图1 所示
图1 运算放大器的偏置电路与分立放大电路的偏置电路设计有很大不同,主要由各种形式的恒流源电路实现,熟悉各种形式的恒流源电路是阅读运放电路的基础
运算放大器的输入级通常是差分放大电路,其主要功能是抑制共模干扰和温漂,双极型运放中差分管通常采用 CC-CB 复合管,以便拓展通频带; 运算放大器的中间级采用共射或共源电路,并采用恒流源负载和复合管以增加电压放大倍数
双极型运算放大器的输出级采用互补输出形式,其主要功能是提高负载能力并增大输出电压和电流的动态范围
二只输出管轮流导通,每管工作在乙类状态
为消除交越失真,通常会给输出管提供适当的偏置电流,让其工作在甲乙类状态
由于集成电路工艺的限制,各级之间采用直接耦合
为保证输入短路时,输出直流电平为零,有时还需要在级间加入电平移动电路
运算放大器的读图过程如下: (1) 运放电路结构分解 根据运放结构特点,将运放分解成输入级、中间级和输出级、基准电流源等四个基本部分
(2) 基准电流分析 运放电路中均有一个供偏置用的基准电流源,由它产生基准参考电流
(3) 静态偏置分析 在基准电流基础上,通过镜像直流电流或微镜像直流电流源,产生各种大小的直流恒流源或直流微恒流源,这些直流恒流源提供放大用晶体管的静态偏置
将镜像直流源电路用等效恒流源代替,可以得到等效直流通路,用于分析各级直流偏置
(4) 交流分析 运算放大电路的主要功能是进行线性放大
此外还有一些附加功能电路,如交流镜像电流源电路,输出保护电路,交越失真补偿电路,电平移动电路等, 这些电路