1、学院 姓名 班级 学号 - 53 - 第 5章 集成运算放大电路 5.1 知识要点知识要点知识要点知识要点 一、集成运算放大电路的特点 二、电流源电路 三、差动放大电路的分析 四、差动放大电路的传输特性 五、差动放大电路的失调和温漂 5.2 重点与难点重点与难点重点与难点重点与难点 一、差分放大电路的组成和工作原理 二、差分放大电路静态和动态参数的分析方法 三、镜像电流源、比例电流源电路的结构、工作原理和分析方法 四、典型集成运算放大电路的组成及其各部分的特点 五、典型集成运算放大电路的电压传输特性 六、典型集成运算放大电路的主要参数 七、差分放大电路零点漂移现象、失调和温漂的概念及其克服的方
2、法 学院 姓名 班级 学号 - 54 - 5.3 思考题思考题思考题思考题 5.3.1集成运放是一种多级放大电路，级间采用 _耦合方式。 A、直接耦合， B、阻容耦合， C、电感耦合， D、变压器耦合 5.3.2集成运放的输入级要求其输入阻抗 _。 A、高， B、低， C、适中 5.3.3 集成运放的输入级通常采用 _电路。 A、差动放大电路， B、共射放大电路 C、共源放大电路， D、互补射随器 5.3.4 集成运放的输出级通常采用 _电路。 A、差动放大电路， B、共射放大电路 C、共源放大电路， D、互补射随器 5.3.5以下关于差动放大电路的说法中，错误的是 _。 A、差动放大电路的性
3、能不仅与输出端的接法有关，而且与输入端的接法有关 B、差动放大电路只放大两输入端的差信号 C、双端输出差模电压放大倍数等于半边差模等效电路的电压放大倍数 D、单端输出的差模电压放大倍数等于半边差模等效电路的电压放大倍数的一半。 5.3.6关于理想运算放大电路的主要特性，错误的说法是 _。 A、开环差模电压放大倍数为无穷大 B、差模输入电阻为无穷大 C、差模输出电阻为无穷大 D、共模抑制比为无穷大 5.3.7具有理想电流源的差分放大电路，采用不同的连接方式，其共模抑制比_。 A、均为无穷大， B、均为无穷小， C、不相同 5.3.8在长尾式的差分放大电路中， Re对 _有负反馈作用。 A、差模信
4、号， B、共模信号， C、任意信号 5.3.9 威尔逊电流源是 _的一种改进形式。 A、镜像电流源， B、比例电流源， C、微电流源 5.3.10使用差动放大电路的目的是为了提高 _。 A、输入电阻， B、电压放大倍数 C、抑制零点漂移能力， D、电流放大倍数 5.3.11差动放大电路中，差模放大倍数越大表示 _，而共模抑制比越大则表示 _。 A、有用信号的放大倍数越大 B、共模信号的放大倍数越大 C、抑制共模信号和温漂的能力越强 5.3.12差动放大电路的作用是 _输入信号。 A、放大差模， B、放大共模 C、抑制共模， D、抑制共模，又放大差模 5.3.13差动放大电路中，当 UI1=30
5、0mV， UI2= 200mV，分解为共模输入信号UIC=_mV，差模输入信号 UID=_mV。 A、 500， B、 100， C、 250， D、 50 5.3.14在相同条件下，阻容耦合放大电路的零点漂移 _。 A、比直接耦合电路大 B、比直接耦合电路小 C、与直接耦合电路相同 5.3.15差分放大电路中的差模输入信号是两输入端信号 _，共模输入信号是两输入端信号的 _。 A、差， B、和， C、比值， D、平均值 5.3.16若差动放大电路由双端输出改为单端输出，则共模抑制比 KCMR减小，其原因是 _。 A、 AUD不变， AUC增大 B、 AUD减小， AUC不变 C、 AUD减小
6、， AUC增大 D、 AUD增大， AUC减小 5.3.17差动放大电路中，差模输入信号是两个输入信号的 _，共模输入信号是两个输入信号的 _。 A、和， B、差， C、比值， D、平均值 学院 姓名 班级 学号 - 55 - 5.3.18差动放大器抑制零点漂移的效果取决于 _。 A、两个晶体管的静态工作点， B、两个晶体管的对称程度 C、各个晶体管的零点漂移， D、两个晶体管的放大倍数 5.3.19比较题图所示中的三个电路，选择（ a）、（ b）、（ c）填空： 不能用作恒流源的电路是 _；可用作恒流源，且更接近于基准电流 IREF的电路是 _；可用作恒流源，且电流 Io受温度影响最小的电路
7、是 _。 VT1 VT2I REF Io+VCC VT1 VT2I REF Io+VCC VT1VT2I REFIo+VCCR R R( a ) ( b ) ( c )VT4VT35.3.20在差分放大电路中，试就下列问题，选择正确答案。 （ 1） IIB越小，则失调电流 IIO_； A、越小， B、越大， C、不变 （ 2） UIO越大，表明运放 _； A、开环差模电压放大倍数越小 B、差放输入级 UBE 或（ UGS）的失配越严重 C、差放输入级 的失配越严重） （ 3） IIO越大，表明运放 _； A、差模输入电阻越小 B、差放输入级 的失配越严重 C、差放输入级 UBE 或（ UGS）
8、的失配越严重 （ 4） KCMR越小，表明电路 _； A、放大倍数越不稳定 B、输入信号中差模成分越小 C、抑制温漂能力越弱 D、交流放大倍数越小 5.3.21实验电路如题图所示。设调零电位器 RW滑动端位于中点，试就下列问题，选择正确答案（ A、右移， B、左移， C、不移）填空。 （ 1）若只因为 Rb1 Rb2，而其它电路参数均对称，则为了使两边单端输出放大倍数 21 uu AA = ，应将 RW滑动端 _； （ 2）若只因为 Rc1 Rc2，而其它电路参数均对称，则为了使两边单端输出放大倍数 21 uu AA = ，应将 RW滑动端 _。 VT1 VT2V EE+VCC uIDReu
9、I1u I2A BRc1Rb1Rb2DRLRWRc2答案答案答案 答案： ： ： 5.3.1 A 5.3.2 A 5.3.3 A 5.3.4 D 5.3.5 A 5.3.6 C 5.3.7 A 5.3.8 B 5.3.9 A 5.3.10 C 5.3.11 A|C 5.3.12 D 5.3.13 A|D 5.3.14 B 5.3.15 A|D 5.3.16 X 5.3.17 B|D 5.318 B 5.3.19 图（ c），图（ b），图（ a） 5.3.20 A|B|B|C 5.3.21 B |A 学院 姓名 班级 学号 - 56 - 学院 姓名 班级 学号 - 57 - 5.4 习题习题习
10、题 习题 5.4.1 电路如 题图所示，设各晶体管 1 ， V7.0BE(on)=U 。试求各支路电流值。 5.4.2对称差动放大电路如题图所示。已知晶体管 50= ，并设 UBE(on)=0.7V，rbb=0， rce=。试求： （ 1） V1和 V2的静态集电极电流 ICQ、 UCQ和晶体管的输入电阻 rbe； （ 2）双端输出时的差模电压增益 Aud，差模输入电阻 Rid和差模输出电阻 Rod； （ 3）若 RL接 V2集电极的一端改接地时，求差模电压增益 Aud(单 )、共模电压增益 Auc、共模抑制比 KCMR、共模输入电阻 Ric和共模输出电阻 Roc。 (1)因为电路对称，所以
11、mA.RR.UIIIBEEEEEQCQC 5202270221 =+= V.UU QCQC 35315520611 = , = k.I/Ur QCTeb 521 (2)差模电压增益: 1921ud =+=beBLCrRR/RA 差模输入电阻： =+= krRR be 9)(2id 差模输出电阻： = k.RR Cod 2102 (3)单端输出差模电压增益： 21421)ud( .rR R/RAebBLC += 单 2402)1(Euc .RrRR/RAebBLC =+= 259uc单ud .AAKCMR =）（ 共模输出电阻： = kRR Coc 1.5 共模输入电阻： ( ) =+= k.R
12、rRR EebBic 752421 5.4.3 在题图所示的恒流源式差分放大电路中，晶体管 V1、 V2特性对称，且=60， rbb=300， UBE=0.7V。 RC=11K， RB=2K， UCC=12V， UEE=6V。恒流源电流为 1.1mA。试估算： （ 1）静态工作点 IC1、 IC2 、 UC1、 UC2； （ 2）当输入电压 uI1 10mV， uI2 11mV时，双端输出信号电压 uO？ 2RCRCRB RBuo1U i1 U i2IUCCUEE题5.4.3图解解解 解： ： ： 解解解 解： ： ： 解解解 解： ： ： 题 5.4.1图 题 5.4.2图 题 5.4.3图
13、 题图是具有基极补偿的多电流源电路。 先求参考电流 RI ， ( ) 8151 70266 IR =+ = （ mA） 则 8.15 = RII （ mA） 901053 .II R = （ mA） 54254 .II R = （ mA） 学院 姓名 班级 学号 - 58 - 5.4.4电路如题图所示。已知 V1、 V2、 V3管的 50= ， rbb=200， = K6CR ，V15EECC =UU ， = K2.5K10K20 321 RRR ， 。 （ 1）求 V1和 V2的静态集电极电流 ICQ和晶体管的输入电阻 rbe； （ 2）分别求差模电压增益 Aud，差模输入电阻 Rid和差模
14、输出电阻 Rod； （ 3）若 ui1=0， ui2=10sint(mV)，试求 uo=? （ 4）若 ui1=ui2=Uic，试求 Uic允许的最大变化范围。 5.4.5双端输入、双端输出，带恒流源的差分放大电路如题图所示。两晶体管特性对称， =50， rbb=300， UBE=0.7V，稳压管 VDZ的稳压值 UZ=5.3V。试估算： （ 1）静态工作点 IC1、 IC2、 UC1、 UC2； （ 2）差模电压放大倍数 Aud； （ 3）当输入电压 uI1=10mV， uI2=2mV时，双端输出信号电压 uO=？ （ 4）最大允许共模输入电压 UICM。 C1 C2 C3 E3Z BEe1
15、 1(1)2 21 05mA2I I I IU U .R= = = = V5.4c1C1CCC2C1 = RIVUU (2) ( )be bbE11 295kTUr r .I= + + cOdI1 I2 b be18987u RuA .u u R r= = + (3) o I1 I2( ) 152udu A u u . V= = (4)正向最大共模输入电压约为 4.5V 负向最大共模输入电压约为 -6V V2RCRCUV1U i1uo+_R3CCEER2R1U i2V3_U题5.4.4图解解解 解： ： ： 解解解 解： ： ： 题 5.4.4图 题 5.4.5图 =+=+=+=+=odidC
16、QbbbeCEQBERECBEERRRKIrrmAIImARUUIIVRR URU）（）（25.11265120026)1(12122121.2 7.0551020 1510133232122( )( ) ( )VUVUVRIUUVRRURUVttuuAuicCCQCCCEEBiiud91096115102010 1520 (4)sin14.2sin102003ic1211322100.1V，电路呈现限幅特性，如图所示。 （ 2）当 RC变为 k10 时， u0幅度增大，其值接近 15V，此时，一管饱和，另一管截止。 5.4.7 恒流源式差分放大电路如题图所示。设各晶体管特性均相同，且UBE=
17、0.7V，已知电阻 R3=1k，电源电压 VCC=VEE=9V，且负电源提供的总电流为 4mA，现要求 VT1、 VT2静态集电极电流 IC1=IC2=1mA。试选择电阻 R1和 R2的电阻值。 解解解 解： ： ： V22 3C132 = RIUU RR mA072C4C3 .III = 故 = k1222RRIUR = k930C32C4C3C3323 .IRIIUIUR RR 选 R1为 3.3K， R2为 1K VT1 VT2V EE+VCC uI1 uI2uORc1 Rc2Rb1 Rb2VT3RLRWR1R2 R3VT45.4.8放大电路如题图所示。设晶体管 VT1、 VT2、 VT
18、3特性相同，且 =100，UBE=0.7V，电阻 Rc2=30k， Re3=80，电流源 I1=100A， I2=10mA。 试求静态电压 UCEQ1、 UCEQ2 、 UCEQ3，并判断各管工作状态。 VT1 VT2V EE+VCC uOuI(+6V)( 6V)Rc2I1VT3I2Re3解解解 解： ： ： V7.6EQ1CCCEQ1 = UVU mA150B3C2c2 .IIIR =+= V51c2CCB3 c2 .RIVU R = ，故 VT1、 VT2、 VT3均工作在放大区 V2RCRCuoV1U id+_+IUCCUEE2mA_题5.4.6图题 5.4.7图 题 5.4.8图 题
19、5.4.6图 解解解 解： ： ： 学院 姓名 班级 学号 - 60 - 5.4.9 恒流源式的差分放大电路如题图所示。各晶体管的参数均相同，且 60， rbb=300， UBE=0.7V，电源电压 VCC=12V， VEE=6V，电阻 Rc=RL=10k，Rb1=Rb2=Rb=2k， R1=1k， R2=R3=4.3k， RW=200，且其滑动端位于中点。试估算： （ 1）静态时各管的 IC和 VT1、 VT2管的 UC； （ 2）差模电压放大倍数 IDO1d1 /uuAu = ； （ 3）差模输入电阻 Rid和输出电阻 Rod； （ 4）共模电压放大倍数IcO1c1 uuAu = 和共模抑
20、制比c2d2CMR2uuAAK = 。 VT1VT2V EE+VCC u I1 uI2uO1RcRb1 Rb2VT3RLRWR1R2 R3VT4（ 1） mA121BEEEC4C3 +=RRUVII mA5.021 C3C2C1 = III ( ) V5.3/ LcC1LcLCCC1 =+= RRIRRRVU V12CCC2 = VU （ 2） ( ) k47.31C1Tbbbebe2be1 += IUrrrr ( )( )1321/21wbebLcd1 += RrRRRAu （ 3） ( ) 23.14k212 wbebid += RrRR k10cod = RR （ 4） 0c1 =uA
21、； =CMR1K 5.4.10 单端输入、单端输出恒流源式差分放大电路如题图所示。各晶体管参数均相同， =50， rbb=300， UBE=0.7V，稳压管的稳压值 UZ=5.3V，输入正弦信号电压 mVsin10I tu = ，试画出 VT1、 VT2发射极信号电压 uE及集电极信号电压 uC1和 uC2（均对地）的波形图，并标出各电压的峰值。 题 5.4.9图 解解解 解： ： ： 学院 姓名 班级 学号 - 61 - VT1 VT2V EE+VCC ReRVT3VDzIC3Rc Rc15k 15k1kRb Rb1k(+12V)( 12V)4.6k0u I/ mV u E/ mV 010010tttu C1, / mV uC2u C1 uC2uIc1 c22pipiuE解解解 解： ： ： 0u I/ mVu E / mV0105010949.4 t t t5949.4pi2piu C1, / mVuC2 uC1u C2cm2cm1 UU = 的计算如下： mA5.0221eBEZE3E2E1C2C1 =RUUIIIII ( ) k95.21E1bbbebe2be1 += IUrrrr T ( ) 94.942 bebcd2d1 =+= rRRAAuu 故 mV4.949imd1cm2cm1 = UAUU u 题 5.4.10图
