当前课程知识点：模拟电子技术基础(基础部分) > 第七部分 > 4.19放大电路读图方法及双极型集成运放原理电路分析 > 4.19放大电路读图方法及双极型集成运放原理电路分析
我们通过前边的学习
已经知道了集成运放
它的输入级是什么样
就是差分放大电路
也知道它的输出级是什么样
是一个准互补输出级
或者是互补输出级
还知道了它的偏置电路
是一个多路的电流源
再往前看
我们还知道了
它的中间级是共射放大电路
所以我们就有条件
来读一个完整的集成运放的内部电路了
放大电路的读图方法
及双极型集成运放
原理电路的分析
集成运放它的内部结构是四个部分
偏置电路为各级提供静态工作电流
三级放大电路
分别是输入级
是一个差分放大电路
中间级是个共射放大电路
输出级是一个互补输出级
或者准互补输出级
那么它内部电路是怎么分类的呢
是按照它所用的晶体管
或者是场效应管
它们的类型来分类的
双极型的集成运放电路
就是晶体管电路
单极型的集成运放电路
就是场效应管电路
还有就是双极型管
和单极型管混合使用的
我们叫混合结构的集成运放电路
下边我们就来看一看
一个双极型的电路
在看之前
我们来研究一下读图的方法
首先要化整为零
最先要把偏置电路分离起来
使得电路简化
然后根据信号流通的顺序
把三级放大电路
把它分解开来
第二识别电路
就是分析每一级电路
属于哪种基本电路
有什么样的特点
第三就是统观总体
就是看整个电路
由于这样的一种结构
它该有什么样的性能特点
必要的时候再做定量的估算
来估算它的主要的动态的参数
分析每一级电路
它应该属于哪种基本电路
就在前边的课程里边
我们已经讲过了
就是要看信号从放大管的哪个极输入
哪个极输出
来区分它们是共射电路 共集电路
还是共基电路
是共源电路
还是共漏电路
对于差分电路
我们要分析它
是双端输入双端输出
还是双端输入单端输出
还是单端输入双端输出
还是单端输入单端输出电路
下面我们来看
双极型集成运放原理电路
我们来对这个电路进行分析
首先我们应该把这个电路的偏置电路
分解出来
所以要识别电路
那么偏置电路它有一个特点
就是它必须有一路提供一个
叫做基准电流
在一个电路图里边
如果我们能够近似地估算出某一路电流
它的大小的时候
那么这一路电流
多数就是那个多路电流源的基准电流
那在这个图里边
我们可以一个回路一个回路的看
于是 终于我们看到了一个回路
就是R4这里边流过的电流
是可以近似估算出来的
因为它就是两倍的VCC
然后减去那个T10的e到b的
那个电压
去除以这个电阻R4
所以这个回路里边
可以求出的那个电流
就是基准电流
它是两倍的VCC
减去UEB12比上R4
由这儿我们再找和它相关的其它支路
往左边看一看
它和T11所构成的是一个微电流源
这个电流的输出
是提供给第一级
作为静态的电流的
往右看一看
它和T12构成镜像电流源
那么这个电流源
既提供给中间级静态电流
又使得后一级有合适的静态工作点
这样呢
T10 T11 T12 R5
就构成了多路电流源
我们就可以把T11
用一个电流源取代
把T12也用一个电流源取代
使得整个电路的偏置电路部分
把它去掉
简化成只剩下放大电路部分
那就是这种样子了
好 这个电路看起来
就比刚才简单了
首先我们从输入上看
这个输入
uI1 uI2是双端的输入
而接到下一级的时候
是从T1管的集电极
接到了后边T3管的基极
所以第一级是一个双端输入
单端输出的一个差分放大电路
然后我们再来看第二级
第二级是T3和T4组成了复合管
作为放大管 而往上看
那个电流源
就成为它的有源负载
从而使得它等效的集电极电阻
趋于无穷大
使这一级有足够的电压放大能力
那么它在UBE扩大电路的
这个R2和R3这个上边
它的动态的压降就可忽略了
这是中间级
中间级所采用的所有的措施
都是为了使得它的放大能力增强
这里采用了两个措施
一个是以复合管做放大管
一个是以电流源作为它的负载
第三级就是我们前边刚刚讲过的
准互补输出级
而且是用UBE倍增电路
来消除交越失真的
这样呢
我们就初步的读懂了这个图
然后我们看一看基本的性能
首先它的输入电阻
就是这个差分放大电路的输入电阻
是2rbe
如果我们只从这个表达式上看
可能你觉得它不够大
实际上由于第一级的工作电流很小
而把rbe是和这个工作电流
产生关系的
工作电流越小
它的电阻越大
所以尽管它只是
两倍的rbe
但是它的阻值不小
另外它的电压放大倍数大
主要体现在中间级它所产生的措施
输出电阻小
因为这是射极输出的形式
再有就是最大不失真的输出电压的峰值
接近了电源电压
所以它构成了一个基本电路
实际如果我们去读一个
真实的双极型集成运放
会比它复杂一些
但是总体的结构
是这样的一个结构
整个电路
我们可以把它等效成一个
双端输入单端输出的
一个差分放大电路
所以对于集成运放
这是一个普遍的规律
对于集成运放
都可以等效成一个高性能的
双端输入单端输出的
一个差分放大电路
那下边我们可以
对它的极性来判断一下
这样我们就得到了
输入端uI1是它的同相输入端
uI2是它的反相输入端
然后低频小信号
我们也可以得到它的等效电路
这是输入级的等效电路
它是单端输出
只从上边那一部分输出
然后中间级是一个复合管
这是复合管
复合管本身
它所带来的负载
就是后边的互补输出级
互补输出级
因为是半边工作
所以我们可以只画半边的这个等效电路
那就是两只管子复合之后
然后输出接负载
有了这样一个电路
实际上我们就可以动态地
去分析它的一些参数了
得到它的诸如放大倍数
输入电阻 输出电阻了等等
这样一些参数
但是呢
我们不用去全部的去求这些参数
有一件事是我特别要强调的
就是我们来看一看
这个T7管本身
它的输出的电流
和前级的这些关系
T7管输出的电流是Ie7
Ie7它应该是（1+β7）Ib7
我们看Ib7是什么呢
Ib7是T6管的发射极电流
所以Ib7是（1+β6）Ib6
于是Ie7就等于（1+β7）
乘上（1+β6）Ib6
然后我们再往前看
那前一级给它的电流是多少
就是Ib6是多少
Ib6是两个部分
一个是β4Ib4
一部分是β3Ib3
然后我们再往前看
那它就近似的等于
（1+β3）Ib3
Ib3又可以去写出来
它和输入电流之间的关系
在这里我们就得到了
Ie7近似等于（1+β7）倍
再乘以（1+β6）倍
再乘上（β4）倍
再乘上（1+β3）倍的Ib3
其实可以近似的就是几个β的乘积
我要分析这个问题是为什么呢
是要大家进一步的体会
晶体管是一个电流放大的器件
那它要得到尽可能大的电压放大的能力
它一定是要有电流的积累
我们看这些个
这几级放大电路
是不断的积累电流放大倍数
最终 预期是要在负载上获得压降
这个压降来和输入电压相比
就是整个电路的电压放大倍数
所以我要提醒在复杂电路里边
电压放大倍数是靠着
电流放大倍数的积累转换而来
这也是双极型电路
它本身所具有的特点
-1.1模拟信号与模拟电路
-1.2模拟电子技术基础课程特点及如何学习该课程
-2.1本征半导体
--本征半导体
-2.1本征半导体--作业
-2.2杂质半导体
--杂质半导体
-2.2杂质半导体--作业
-2.3 PN结的形成及其单向导电性
-2.3 PN结的形成及其单向导电性--作业
-2.4 PN 结的电容效应
-2.4 PN 结的电容效应--作业
-2.5半导体二极管的结构
-2.5半导体二极管的结构--作业
-2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
--2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
-2.7二极管的直流等效电路（直流模型）
-第一部分--2.7二极管的直流等效电路（直流模型）
-2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-第一部分--2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-实验1-二极管伏安特性的测试
-2.9晶体三极管的结构和符号
-2.9晶体三极管的结构和符号--作业
-2.10晶体三极管的放大原理
-第一部分--2.10晶体三极管的放大原理
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性--作业
-实验2-三极管输出特性的测试
-第一部分--作业
-2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
--2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
-2.13晶体三极管的主要参数
-第二部分--2.13晶体三极管的主要参数
-3.1放大的概念
--3.1放大的概念
-第二部分--3.1放大的概念
-EDA应用1-2-半导体二极管和三极管特性的测试
-3.2 放大电路的性能指标
--Video
-第二部分--3.2 放大电路的性能指标
-实验3-放大电路（黑盒子）性能指标的测试
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用--作业
-EDA应用3-在Multisim环境中电路的搭建
-3.4基本共射放大电路的波形分析
-3.4基本共射放大电路的波形分析--作业
-3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
--3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
-3.6放大电路的直流通路和交流通路
-第二部分--3.6放大电路的直流通路和交流通路
-3.7放大电路的分析方法—图解法
-第二部分--3.7放大电路的分析方法—图解法
-3.8图解法用于放大电路的失真分析
--3.8图解法用于放大电路的失真分析
-3.9直流负载线和交流负载线
-第二部分--3.9直流负载线和交流负载线
-第二周作业
--第二周作业题
-EDA应用4-基本共射放大电路的电压传输特性
-3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-第三部分--3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-3.11晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）
-第三部分--3.11晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）
-3.12基本共射放大电路的动态分析
-第三部分--3.12基本共射放大电路的动态分析
-3.13学会选用合适的方法来分析电路
-第三部分--3.13学会选用合适的方法来分析电路
-3.14放大电路中静态对动态的影响
--3.14放大电路中静态对动态的影响
-3.15静态工作点的稳定
-第三部分--3.15静态工作点的稳定
-3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
--3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
-3.17稳定静态工作点的方法
--3.17稳定静态工作点的方法
-EDA应用5-共射放大电路中电阻参数对静态工作点的影响
-第三周作业
-EDA应用6-温度对静态工作点的影响
-实验4-静态工作点稳定共射放大电路的测试
-3.18基本共集放大电路
--3.18基本共集放大电路
-3.19基本共基放大电路
-第四部分--3.19基本共基放大电路
-3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
--3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
-3.21结型场效应管的工作原理
-第四部分--3.21结型场效应管的工作原理
-3.22 N沟道结型场效应管的特性
-第四部分--3.22 N沟道结型场效应管的特性
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）
--3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）--作业
-3.24 N沟道耗尽型MOS管
-第四部分--3.24 N沟道耗尽型MOS管
-3.25场效应管的分类
-第四部分--3.25场效应管的分类
-第四周作业题
-3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-第五部分--3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-3.27场效应管放大电路的动态分析
-第五部分--3.27场效应管放大电路的动态分析
-EDA应用7-共源放大电路的测试
-实验5-共源放大电路的测试
-3.28复合管
--3.28复合管
-第五部分--3.28复合管
-4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-第五部分--4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-4.2多级放大电路的耦合方式—阻容耦合、变压器耦合
-第五部分--4.2
-4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-第五部分--4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-4.4多级放大电路的动态参数分析
--4.4多级放大电路的动态参数分析
-4.5多级放大电路的讨论
--4.5多级放大电路的讨论
-第五周作业
-实验6-两级放大电路的测试
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性--作业
-4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-第六部分--4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-第六部分--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-第六部分--4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-4.10双端输入单端输出差分放大电路
--4.10双端输入单端输出差分放大电路
-4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-第六部分--4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-4.12具有恒流源的差分放大电路
-第六部分--4.12具有恒流源的差分放大电路
-4.13差分放大电路的改进
-第六部分--4.13差分放大电路的改进
-EDA应用8-直接耦合多级放大电路的辅助设计
-作业
--第六周作业
-4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
--4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
-4.15电流源电路 —多路电流源
-第七部分--4.15电流源电路 —多路电流源
-4.16有源负载放大电路
--4.16有源负载放大电路
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理--作业
-4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-第七部分--4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-4.19放大电路读图方法及双极型集成运放原理电路分析
-第七部分--4.19
-4.20单极型（CMOS）集成运放原理电路分析
--第七部分 4.20单极型（CMOS）集成运放原理电路分析
-4.21集成运放的主要性能指标
-第七部分--4.21集成运放的主要性能指标
-4.22集成运放的分类
-第七部分--4.22集成运放的分类
-4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
--第七部分 4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
-作业
-5.1频率响应的有关概念
--第八部分 5.1频率响应的有关概念
-5.2晶体管的高频等效电路
-第八部分--5.2晶体管的高频等效电路
-5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-第八部分--5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-5.4单管共射放大电路的中频段
-5.4单管共射放大电路的中频段--作业
-5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-第八部分--5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-第八部分--5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-第八部分--5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-5.8单管共源放大电路的频率响应
--第八部分 5.8单管共源放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应--作业
-5.10关于频率响应的讨论
-第八部分--5.10关于频率响应的讨论
-EDA应用9-两级放大电路频率响应的测试
-实验7-两级放大电路频率响应的测试
-第八周习题
-6.1什么是反馈
--6.1什么是反馈
-6.1什么是反馈--作业
-6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-第九部分--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-6.3交流负反馈的四种组态
-第九部分--6.3交流负反馈的四种组态
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断--作业
-6.5正反馈和负反馈的判断
-第九部分--6.5正反馈和负反馈的判断
-6.6交流负反馈四种组态的判断
-第九部分--6.6交流负反馈四种组态的判断
-6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-第九部分--6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-第九部分--6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九部分--6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九周作业
-6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
--第十部分 6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
-6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
--第十部分 6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
-6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--第十部分 6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
-6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
--第十部分 6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
-实验8-交流负反馈对放大电路性能的影响
-6.14如何根据需求引入负反馈
--第十部分 6.14如何根据需求引入负反馈
-6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
--第十部分 6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
-6.16负反馈放大电路稳定性分析
--第十部分 6.16负反馈放大电路稳定性分析
-6.17简单滞后补偿
--第十部分 6.17简单滞后补偿
-6.18放大电路中的正反馈
--第十部分 6.18放大电路中的正反馈
-第十周作业
-期末考试
--期末作业
