通用型集成運算放大器
發布時間:2008/12/5 0:00:00 訪問次數:711
這里介紹一種通用型集成運算放大器,以741型集成電路運算放大器作為模擬集成電路的典型例子,其原理電路如圖1a所示。該電路由輸入級、偏置電路、中間級和輸出級組成。
(1)偏置電路741型集成運放由24個晶體管、10個電阻和一個電容所組成。在體積小的條件下,為了降低功耗以限制溫升,必須減小各級的靜態工作電流,故采用微電流源電路。
圖1 741型集成運算放大器
a)原理電路 b)簡化電路
如圖2a所示,由+vcc→vt12→r5→vt11→- vee構成主偏置電路,決定偏置電路的基準電流iref。主偏置電路中的vt11和vt10組成微電流源電路(iref≈ic11),由ic10供給輸入級中vt2、vt4的偏置電流,且ic10遠小于iref。
vt8和vt9為一對橫向pnp型晶體管,它們組成鏡像電流源(ie8=ie9),供給輸入級vt1、vt2的工作電流(ie8≈ic10),這里ie9為ie8:的基準電流。于是ic1=ic2=(1+2/β)ic8/2,ic1≈ic3=ic4≈ic5=ic6。必須指出,輸入級的偏置電路本身構成反饋環。可減小零點漂移。例如,當溫度升高時,則產生如下的自動調整過程;
溫度↑→(ic34+ic4) ↑→ie8↑→ie9↑→ic9↑→i3.4↓→(ic3+ic4) ↓
因為:ic9+i3、4=ic10≈常數
由此可見,由于ic10恒定,上述反饋作用保證了ic3和ic4十分恒定,從而起到了穩定工作點的作用。提高了整個電路的共模抑制比。
vt12和vt13構成雙端輸出的鏡像電流源。vt12是一個雙集電極的橫向pnp型晶體管,可視為兩個晶體管,它們的兩個基-集結彼此并聯。一路輸出為vt13a集電極,使ic16+ic17=ic13b,主要作為中間放大級的有源負載;另一種輸出為vt13a的集電極,供給輸出級的偏置電流,使vt14、vt20工作在甲乙類放大狀態。
(2)輸入級 圖b所示為741的簡化電路,只是將圖a中產生恒定電流的電路都用恒流源來代替。輸入級是由vt1~vt6組成的差動式放大電路。由vt6的集電極輸出。vt1、vt3和vt2、vt4組成共集共基復合差動電路,縱向npn型晶體管vt1、vt2組成共集電路可以提高輸入阻抗。
歡迎轉載,信息來自維庫電子市場網(www.dzsc.com)
這里介紹一種通用型集成運算放大器,以741型集成電路運算放大器作為模擬集成電路的典型例子,其原理電路如圖1a所示。該電路由輸入級、偏置電路、中間級和輸出級組成。
(1)偏置電路741型集成運放由24個晶體管、10個電阻和一個電容所組成。在體積小的條件下,為了降低功耗以限制溫升,必須減小各級的靜態工作電流,故采用微電流源電路。
圖1 741型集成運算放大器
a)原理電路 b)簡化電路
如圖2a所示,由+vcc→vt12→r5→vt11→- vee構成主偏置電路,決定偏置電路的基準電流iref。主偏置電路中的vt11和vt10組成微電流源電路(iref≈ic11),由ic10供給輸入級中vt2、vt4的偏置電流,且ic10遠小于iref。
vt8和vt9為一對橫向pnp型晶體管,它們組成鏡像電流源(ie8=ie9),供給輸入級vt1、vt2的工作電流(ie8≈ic10),這里ie9為ie8:的基準電流。于是ic1=ic2=(1+2/β)ic8/2,ic1≈ic3=ic4≈ic5=ic6。必須指出,輸入級的偏置電路本身構成反饋環。可減小零點漂移。例如,當溫度升高時,則產生如下的自動調整過程;
溫度↑→(ic34+ic4) ↑→ie8↑→ie9↑→ic9↑→i3.4↓→(ic3+ic4) ↓
因為:ic9+i3、4=ic10≈常數
由此可見,由于ic10恒定,上述反饋作用保證了ic3和ic4十分恒定,從而起到了穩定工作點的作用。提高了整個電路的共模抑制比。
vt12和vt13構成雙端輸出的鏡像電流源。vt12是一個雙集電極的橫向pnp型晶體管,可視為兩個晶體管,它們的兩個基-集結彼此并聯。一路輸出為vt13a集電極,使ic16+ic17=ic13b,主要作為中間放大級的有源負載;另一種輸出為vt13a的集電極,供給輸出級的偏置電流,使vt14、vt20工作在甲乙類放大狀態。
(2)輸入級 圖b所示為741的簡化電路,只是將圖a中產生恒定電流的電路都用恒流源來代替。輸入級是由vt1~vt6組成的差動式放大電路。由vt6的集電極輸出。vt1、vt3和vt2、vt4組成共集共基復合差動電路,縱向npn型晶體管vt1、vt2組成共集電路可以提高輸入阻抗。
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