F007 電路分析
出處:維庫電子市場網 發(fā)布于:2024-02-21 16:04:27 | 1095 次閱讀
在集成運放電路中,若有一個支路的電流可以直接估算出來,通常該電流就是偏置電路的基準電流,電路中與之相關聯的電流源(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,剩下部分一般為三級放大電路,按信號的流通方向,以“輸入”和“輸出”為線索,既可將三級分開,又可得出每一級屬于哪種基本放大電路。
F007是通用型集成運放,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、T、R,和T到Vcc所構成的回路的電流能夠直接估算出來,因而.R中的電流為偏置電路的基準電流。T與T構成微電流源,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。為鏡像關系,為第一級提供靜態(tài)電流;T與T為鏡像關系,為第二、三級提供靜態(tài)電流。 F007 的偏置電路如圖中所標注,其分析估算見例3.3.2。將偏置電路分離出來后,可得到F007 的放大電路部分,如圖3.4.4 所示。根據信號的流通方向可將其分為三級,下面就各級作具體分析。


輸入信號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,故輸入級是雙端輸入、單端輸出的差分放大電路,完成了整個電路對地輸出的轉換。T與T2T3與1x管兩、兩特性對稱,構成共集-共基電路,從而提高電路的輸入電阻,改善頻率響應。
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管構成的電流源電路作為差分放大電路的有源負載;因此輸入級可承受較高的差模輸入電壓并具有較強的放大能力。
1,1與T構成的電流源電路不但作為有源負載,而且將T管集電極動態(tài)電流轉換為輸出電流Δll0的一部分。
由于電路的對稱性,當有差模信號輸入時,Δi1=Δlc,Δls=Δl(忽略T管的基極電流),。Δic=Δi。(因為R=R),因而Δlco=Δl4,所以加水Δt加水=Δt4Δim2Δlc,輸出電流加倍,當然會使電壓放大倍數增大。電流源電路還對共模信號起抑制作用,當共模信號輸入時,Δl=Δl,而Δlc=Δi(c)Δlc(忽略)1,管的基極電流),Δl=ΔlΔl=0,可見,共模信號基本不傳遞到下一級,提高了整個電路的共模抑制比。
此外,當某種原因使輸入級靜態(tài)電流增大時,T,與T管集電極電流會相應增大,但因為Ic10=lc+I3+l8,且lc10基本恒定,所以lc9的增大勢必使I,l減小,從而使輸入級靜態(tài)電流I,l,l,l減小,保持它們基本不變。當某種原因使輸入級靜態(tài)電流減小時,各電流的變化與上述過程相反。
綜上所述,輸入級是一個輸入電阻大、輸入端耐壓高、對共模信號抑制能力強、有較大差模放大倍數的雙端輸入、單端輸出差分放大電路。
2. 中間級 中間級是以T和T組成的復合管為放大管,以電流源為集電極負載的共射放大電路,具有很強的放大能力。
3. 輸出級輸出級是準互補電路,T.和T復合而成的 PNP 型管與NPN型管T構成互補形式,為了彌補它們的非對稱性,在發(fā)射極加了兩個阻值不同的電阻R,和、RR、R和1,構成l倍增電路,為輸出級設置合適的靜態(tài)工作點,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共同構成過流保護電路,這是因為T導通時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t未超過額定值時,μ01<lσN,D1截止;而當l過大時,R上電壓變大使D導通,為T的基極分流,從而限制了I的發(fā)射極電流,保護了T管。D在T,和T導通時起保護作用。
在圖3.4.3中,電容C的作用是相位補償,具體分析見第5 章5.6節(jié);外接電位器R起調零作用,改變其滑動端,可改變T,和T管的發(fā)射極電阻,以調整輸入級的對稱程度。
讀者可參閱本節(jié)對圖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。其電壓放大倍數可達幾十萬倍,輸入電阻可達2 MΩ以上。
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