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F007 電路分析

出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2024-02-21 16:04:27 | 1038 次閱讀

  在集成運(yùn)放電路中,若有一個(gè)支路的電流可以直接估算出來(lái),通常該電流就是偏置電路的基準(zhǔn)電流,電路中與之相關(guān)聯(lián)的電流源(如鏡像電流源、比例電流源等)部分,就是偏置電路。將偏置電路分離出來(lái),剩下部分一般為三級(jí)放大電路,按信號(hào)的流通方向,以“輸入”和“輸出”為線索,既可將三級(jí)分開(kāi),又可得出每一級(jí)屬于哪種基本放大電路。
  F007是通用型集成運(yùn)放,其電路如圖3.4.3 所示,它由215V兩路電源供電。從圖中可以看出,從+Vc經(jīng)、T、R,和T到Vcc所構(gòu)成的回路的電流能夠直接估算出來(lái),因而.R中的電流為偏置電路的基準(zhǔn)電流。T與T構(gòu)成微電流源,而且T的集電極電流lc10等于19管集電極電流l∞與T3T4的基極電流I,l之和,即lc0=lc+lN+l0;T,與T。為鏡像關(guān)系,為第一級(jí)提供靜態(tài)電流;T與T為鏡像關(guān)系,為第二、三級(jí)提供靜態(tài)電流?! 007 的偏置電路如圖中所標(biāo)注,其分析估算見(jiàn)例3.3.2。將偏置電路分離出來(lái)后,可得到F007 的放大電路部分,如圖3.4.4 所示。根據(jù)信號(hào)的流通方向可將其分為三級(jí),下面就各級(jí)作具體分析。

  1. 輸入級(jí)

輸入信號(hào)u加在T和T管的基極,而從1x管(即T,管)的集電極輸出信號(hào),故輸入級(jí)是雙端輸入、單端輸出的差分放大電路,完成了整個(gè)電路對(duì)地輸出的轉(zhuǎn)換。T與T2T3與1x管兩、兩特性對(duì)稱,構(gòu)成共集-共基電路,從而提高電路的輸入電阻,改善頻率響應(yīng)。
  T與T管為縱向管,β大;I與T管為橫向管,β小但耐壓高;。1,1c。與T管構(gòu)成的電流源電路作為差分放大電路的有源負(fù)載;因此輸入級(jí)可承受較高的差模輸入電壓并具有較強(qiáng)的放大能力。
  1,1與T構(gòu)成的電流源電路不但作為有源負(fù)載,而且將T管集電極動(dòng)態(tài)電流轉(zhuǎn)換為輸出電流Δll0的一部分。
  由于電路的對(duì)稱性,當(dāng)有差模信號(hào)輸入時(shí),Δi1=Δlc,Δls=Δl(忽略T管的基極電流),。Δic=Δi。(因?yàn)镽=R),因而Δlco=Δl4,所以加水Δt加水=Δt4Δim2Δlc,輸出電流加倍,當(dāng)然會(huì)使電壓放大倍數(shù)增大。電流源電路還對(duì)共模信號(hào)起抑制作用,當(dāng)共模信號(hào)輸入時(shí),Δl=Δl,而Δlc=Δi(c)Δlc(忽略)1,管的基極電流),Δl=ΔlΔl=0,可見(jiàn),共模信號(hào)基本不傳遞到下一級(jí),提高了整個(gè)電路的共模抑制比。
  此外,當(dāng)某種原因使輸入級(jí)靜態(tài)電流增大時(shí),T,與T管集電極電流會(huì)相應(yīng)增大,但因?yàn)镮c10=lc+I3+l8,且lc10基本恒定,所以lc9的增大勢(shì)必使I,l減小,從而使輸入級(jí)靜態(tài)電流I,l,l,l減小,保持它們基本不變。當(dāng)某種原因使輸入級(jí)靜態(tài)電流減小時(shí),各電流的變化與上述過(guò)程相反。
  綜上所述,輸入級(jí)是一個(gè)輸入電阻大、輸入端耐壓高、對(duì)共模信號(hào)抑制能力強(qiáng)、有較大差模放大倍數(shù)的雙端輸入、單端輸出差分放大電路。
  2. 中間級(jí) 中間級(jí)是以T和T組成的復(fù)合管為放大管,以電流源為集電極負(fù)載的共射放大電路,具有很強(qiáng)的放大能力。
  3. 輸出級(jí)輸出級(jí)是準(zhǔn)互補(bǔ)電路,T.和T復(fù)合而成的 PNP 型管與NPN型管T構(gòu)成互補(bǔ)形式,為了彌補(bǔ)它們的非對(duì)稱性,在發(fā)射極加了兩個(gè)阻值不同的電阻R,和、RR、R和1,構(gòu)成l倍增電路,為輸出級(jí)設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn),以消除交越失真。
  R和R還作為輸出電流10(發(fā)射極電流)的采樣電阻與D,D共同構(gòu)成過(guò)流保護(hù)電路,這是因?yàn)門導(dǎo)通時(shí)R上電壓與二極管D上電壓之和等于'T管bc間電壓與R上電壓之和,即u8+uDl=u014+i0R,當(dāng)t未超過(guò)額定值時(shí),μ01<lσN,D1截止;而當(dāng)l過(guò)大時(shí),R上電壓變大使D導(dǎo)通,為T的基極分流,從而限制了I的發(fā)射極電流,保護(hù)了T管。D在T,和T導(dǎo)通時(shí)起保護(hù)作用。
  在圖3.4.3中,電容C的作用是相位補(bǔ)償,具體分析見(jiàn)第5 章5.6節(jié);外接電位器R起調(diào)零作用,改變其滑動(dòng)端,可改變T,和T管的發(fā)射極電阻,以調(diào)整輸入級(jí)的對(duì)稱程度。
  讀者可參閱本節(jié)對(duì)圖3.4.1 所示電路的定量分析自行分析 F007 電路的輸入電阻、輸出電阻和電壓放大倍數(shù)。其電壓放大倍數(shù)可達(dá)幾十萬(wàn)倍,輸入電阻可達(dá)2 MΩ以上。

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