ui1 B1
T1
uo
T2 E
RC +UCC C2 RB ib2
B2 ui2
输入与单端输入
效果是一样的。
ud
=
ui1 − ui2 IC3
双端输入： ui1 = -ui2 =0.5ui
-UEE
ud = 0.5ui , uc = 0 单端输入：ui1 =-ui ，ui2 = 0
(4-30)
4.1.5 差放电路的几种接法
RC
uo
RC +UCC
RB C1
C2
R
B
ui1 B1
T1
T2
E
B2 ui2
IC3
输入端 双端 接法 单端
输出端 双端 接法 单端
-UEE
双端输入双端输出：Ad = Ad1
双端输入单端输出：Ad
=
1 2
Ad1
(4-31)
对Ad而言，双端
RC
ib1 RB C1
运放符号：
理想运放：
ri → ∞ KCMMRR → ∞ ro → 0 Ao → ∞
集成运放内部结构（举例）
极
性
判 断
RC
–
RC T1 T2
第2级
RC3
T5 T6
+
E
RE2
+UCC
RE3
T7
T10
RE4 T8
RL
RE5
T9 T11
RC4
第1级：差动放大器 第3级：单管放大器
差动放大器
-UEE
第4级：互补对称射极跟随器 (4-38)
运放的特点：
ri 大: 几十kΩ ∼ 几百 kΩ KCMRR 很大 ro 小：几十 ∼ 几百Ω A o 很大: 104 ∼ 107
……
(4-33)
集成电路内部结构的特点：
1. 电路元件制作在一个芯片上，元件参数偏差方 向一致，温度均一性好。
2. 电阻元件由硅半导体构成，范围在几十到20千 欧，精度低。高阻值电阻用三极管有源元件代 替或外接。
3. 几十 pF 以下的小电容用PN结的结电容构成、 大电容要外接。
4. 二极管一般用三极管的发射结构成。
RC RB
R ib1 T1
T2
ib2
ui R
iRE
RE –UEE
(4-18)
差模信号通路
ui1
RC ic1 uoic2 RC
RB R ib1
T1
uod1 uod2
T2
RB ib2 R
ui2
E
T1单边微变 等效电路
ui1
RB
B1 C1
ib1 rbe1
βib1RC
E
uod1
(4-19)
1. 放大倍数
T2
ui1 R ib1
E
+UCC RB ib2 R ui2
IC3
R1
T3
R3
R2
-UEE
(4-27)
RC
ic1 ic2 uo
RC
+UCC
T3 :放大区
RB
RB
T1
T2
ui1 R ib1
E
ib2 R ui2
iC
IC3
恒流源
Q
IC3
R1
T3
UCE3 ∆UCE3
R3
R2
-UEE
静态分析：主要分析T3管。 VB3→VE3 →IE3 →IC3
(4-34)
原理框图：
与uo反相
反相 输入端
u–
同u相+
输入端
与uo同相
T1 T2
输
IS
入
级
+UCC
T4
T3
T5
uo
中
输
间
出
级
级 UEE
(4-35)
对输入级的要求：尽量减小零点漂移,尽量提高 KCMRR , 输入阻抗 ri 尽可能大。
对中间级的要求：足够大的电压放大倍数。
对输出级的要求：主要提高带负载能力，给出足 够的输出电流io 。即输出阻抗 ro小。
CMRR — Common Mode Rejection Ratio
K=
CMRR
Ad Ac
K (dB) = 20 log Ad (分贝)
CMRR
Ac
例: Ad=-200 Ac=0.1 KCMRR=20 lg | (-200)/0.1| =66 dB
(4-10)
4.1.3 双电源长尾式差放
一、结构
+UCC
rce3
=
∆U ce3 ∆I c 3
rce3 ≥ 1MΩ
IB3 uCE
(4-28)
RC
RB T1
ui1 R ib1
ic1 ic2 uo
RC
T2
E
+UCC RB
ib2 R ui2
IC3 T3
R3 -UEE
R1
T4
R2
IE4
温度 ↑
IE3 ↑
Q变化
电路改进：加入温度
补偿三极管T4（BC短 接，相当于二极管）
集成运放的结构
（1）采用四级以上的多级放大器，输入级和第二 级一般采用差动放大器。
（2）输入级常采用复合三极管或场效应管，以减 小输入电流，增加输入电阻。
（3）输出级采用互补对称式射极跟随器，以进行 功率放大，提高带负载的能力。
(4-36)
为减小IB， 提高输入电阻，T1、T2采用复合三极管
RC
uo
ud = 0.5ui , uc = 0.5ui
双端输出：Ad = Ad1
单端输出：Ad
=
1 2
Ad1
(4-32)
§4.2 集成运放的内部结构及特点
集成电路: 将整个电路的各个元件做在同一个半导
体基片上。
集成电路的优点：
工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、 功耗小。
集成电路的分类：
模拟集成电路、数字集成电路； 小、中、大、超大规模集成电路；
理想情况：ui1 = ui2 → uC1 = uC2 → uo= 0
但因两侧不完全对称， uo≠ 0
共模电压放大倍数： AC = uo uC （很小，<1)
(4-8)
四、差模电压放 大倍数Ad
ui1
R1 RB
RC T1
uo
RC
T2
R1 +UCC
RB
ui2
差模输入信号： ui1 =- ui2 =ud （大小相等，极性相反）
(4-25)
U& oc1 = Ac1 ×U& c1 U& oc2 = Ac2 ×U& c2
U& oc = U& oc1 − U& oc2 ≈ 0
AC ≈ 0
KCMRR
∞
问题：负载影响共模放大倍数吗？
不影响！
(4-26)
4.1.4 恒流源式差放电路
电路结构:
RC ic1 uoic2 RC
RB T1
IE4
≈
U EE − U BE 4 R1 + R2
温度↑
IE3 ↑ UBE4 ↓
UBE4 ↓
UB3 ↓
IE3 ↓
结论：T4稳定IE3 。
(4-29)
恒流源的作用
1. 恒流源相当于阻值很大的电阻。 2. 恒流源不影响差模放大倍数。 3. 恒流源影响共模放大倍数，使共模
放大倍数减小，从而增加共模抑制 比，理想的恒流源相当于阻值为无 穷的电阻，所以共模抑制比是无穷。
RC RB
uo
RC
RB
T1
T2
ui1
ui2
RE
–UEE
特点：加入射极电阻RE ；加入负电源 -UEE ， 采用正负双电源供电。
为了使左右平衡，可 设置调零电位器:
(4-11)
+UCC
RC RB
uo
RC
RB
T1
T2
ui1
ui2
RE
–UEE
双电源的作用： （1）使信号变化幅度加大。 （2）IB1、IB2由负电源-UEE提供。
思考题：电路去掉RB能正常工作吗？ RB的 作用是什么？
(4-22)
(二) 共模输入
RC ic2uocic1 RC
+UCC
RB
uoc1 uoc2 RB
T1
T2
uC
uRE
iRE
RE –UEE
uC ↑
ic1 、 ic2 ↑
iRE 、 uRE ↑
RE对共模信号有抑制作用（原理静态分析，即由于
RE的负反馈作用，使IE基本不变） 。
R
+UCC
uo
RC RB
T2
RE –UEE
ui1
=
1 2
ui
=
ud
ui2
=
−
1 2
ui
=
−ud
(4-17)
RE 对差模信号作用
ui1
ib1 , ic1
ui2
ib2 , ic2
ic1 = - ic2 iRE = ie1+ ie2 = 0 uRE = 0 RE对差模信号不起作用
+UCC
RC RB
ic1 uoic2
单边差模放大倍数:
Ad1
=
uod1 ui1
Ad1
=
−
ib1
βib1RC
× (RB + rbe1)
=
−
βRC
RB + rbe1
Ad1 = Ad 2