《运输放大器参数解析与LTspice应用仿真》第一章 运算放大器基础

皓月光兮非自明

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第一章  运算放大器基础

1.1 理想放大器的主要性能参数：

1. 开环差模电压增益无限大A_odc=∞；
2. 差模输入电阻无限大R_id=∞；
3. 没有输入偏置电流I_B-=I_B+=0；
4. 没有输入失调电压V_os；
5. 共模抑制比无限大K_CMRR=∞；
6. 输出电阻无限小R_O=∞；
7. -3dB截止频率无限高f_H=∞；
8. 内部没有电压，无电流噪声，不受温度影响；

1.2 放大器的基本组成：

1. 输入级：

    输入级也称前置级，是由一组对称的差分放大电路组成。

对输入级电路的要求是：输入阻抗高、共模抑制能力强、噪声抑制能力强、 静态电流小。

2. 中间级：

    中间级多采用共射（共源）电路，且常使用复合管进行放大。它是放大器电压 增益的主要来源，将输入信号放大，并输出送往下一级。

对中间级电路的要求是：放大能力强。

3. 输出级：

    输出级采用互补对称放大电路，实现低阻抗、高驱动能力以及具有限流和短路 保护功能。

对输出级电路的要求是：输出动态范围大、非线性失真小、带负载能力强（输 出阻抗小）。

4. 偏置电路：

    由于集成电路与分类元件电路之间存在较大差异，集成电路常采用电流源电路 作为输入级、中间级、输出级放大电路的直流偏置电路，为输入级、中间级、 输出级放大电路提供适合的直流工作电流和电压（静态工作点），保证各放大 电路具有良好的工作状态。

1.3 放大器的分类

• 按生产工艺分类：

1. 双极型：

    包括通用双极型工艺、低压双极型工艺、PNP和NPN相容工艺、超 β工艺等。缺点：输入偏置电流及器件功耗较大。

2. Bi - FET(场效应)型：

    包括结型和MOS型。特点：放大器输入阻抗高，信号频带宽、电压转化速率快，输入失调电压和等效输入噪声均可得到改善。

3. CMOS型：

    功耗低，可在低电源电压下工作。

4. 组合结构的特殊型：

    为了冲破工艺相容性限制，如集成度、成品率或成本限制，采用了在特殊 应用场景使用的生产工艺，如高压放大器、高速放大器、高输出电流型放 大器等。

 

• 按产品参数性能分类：

1. 通用型放大器：
2. 专用型放大器：仪表放大器、全差分放大器、跨阻放大器、电流检测放大器等。

 

1.4 放大器反馈方式

    所谓“反馈”是取放大器的一部分输出电压，作为输入参考电压，与输入信号进行比较。由于放大器有同相输入端、反相输入端，所以构成的反馈方式有正反馈、负反馈两种方式。

其中，将输出信号的一部分引入同相输入端为正反馈；将输出信号的一部分引入反相输入端为负反馈。

 

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