閱讀運算放大器電路圖的方法
集成運算放大電路的一般組成及其單元結構,如恒流源電路、差分放大電路、CC-CE、CC-CB電路和互補輸出電路等。
運算放大器主要由輸入級、中間放大級、輸出級和偏置電路等四部分組成,如圖1所示。
圖1
運算放大器的偏置電路與分立放大電路的偏置電路設計有很大不同,主要由各種形式的恒流源電路實現(xiàn),熟悉各種形式的恒流源電路是閱讀運放電路的基礎。
運算放大器的輸入級通常是差分放大電路,其主要功能是抑制共模干擾和溫漂,雙極型運放中差分管通常采用CC-CB復合管,以便拓展通頻帶;
運算放大器的中間級采用共射或共源電路,并采用恒流源負載和復合管以增加電壓放大倍數(shù)。
雙極型運算放大器的輸出級采用互補輸出形式,其主要功能是提高負載能力并增大輸出電壓和電流的動態(tài)范圍。二只輸出管輪流導通,每管工作在乙類狀態(tài)。為消除交越失真,通常會給輸出管提供適當?shù)钠秒娏鳎屍涔ぷ髟诩滓翌悹顟B(tài)。
由于集成電路工藝的限制,各級之間采用直接耦合。為保證輸入短路時,輸出直流電平為零,有時還需要在級間加入電平移動電路。
運算放大器的讀圖過程如下:
(1) 運放電路結構分解
根據(jù)運放結構特點,將運放分解成輸入級、中間級和輸出級、基準電流源等四個基本部分。
(2) 基準電流分析
運放電路中均有一個供偏置用的基準電流源,由它產生基準參考電流。
(3) 靜態(tài)偏置分析
在基準電流基礎上,通過鏡像直流電流或微鏡像直流電流源,產生各種大小的直流恒流源或直流微恒流源,這些直流恒流源提供放大用晶體管的靜態(tài)偏置。
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