第三讲 反馈放大电路、集成电路运算放大器
功率放大电路、信号的运算与处理电路
一、负反馈放大电路
前面我们介绍了各种基本放大器,它们虽然都具有放大功能,但其性能指标往往不能满足实际需要。为了改善放大器的性能,通常都在放大器中引入各种形式的负反馈。
1.反馈的定义
所谓反馈就是把放大器输出量的一部分或全部,通过一定的方式送回到放大器的输入端的过程。如方框图所示:

2.反馈类型及其判定
①电压反馈与电流反馈
按取样方式的不同,反馈可分为电压反馈和电流反馈。
②串联反馈和并联反馈
按比较方式划分,反馈可分为串联反馈和并联反馈。
3.负反馈放大器的四种基本组态
①串联电压负反馈
②串联电流负反馈
③并联电压负反馈
④并联电流负反馈
4.负反馈对放大器性能的影响
①使放大器的放大倍数下降
②稳定被取样的输出信号
④可以展宽通频带
⑤对输入输出电阻的影响
⑥减小非线性失真和抑制噪声、干扰
5.负反馈放大器的指标计算
主要涉及强负反馈(深度负反馈)的估算
二、集成运算放大器
模拟集成电路按其特点可分为运算放大电路、集成稳压电路、集成功率放大电路以及其它种类的集成电路。也可将几个集成电路和一些元件组合成具有一定功能的模块电路。
1.差动放大电路(如图所示)

运算放大器均采用直接耦合方式,而直接耦合的连接方式会使放大电路产生零点漂移。差动式放大电路是由两个完全对称的三极管构成的,该电路主要是靠电路的对称来消除零漂移,并且该电路具有放大差模信号抑制共模信号的作用。
差动放大电路的四种接法:
①双端输入,双端输出
②双端输入,单端输出
③单端输入,双端输出
④单端输入,单端输出
2.电流源电路
在前面差分式放大电路中,用恒流源代替Re可使电路性能得到较大改善。为了更加理想的抑制零漂,我们介绍在集成电路中常用的恒流源电路形式。其中包括:
①镜像电流源电路
②威尔逊电流源
③比例电流源
④微电流源
三、功率放大电路
一个实用的放大器通常含有三个部分:输入级、中间级、及输出级,其任务各不相同。一般地说,输入的与信号源相连,因此,要求输入级的输入电阻大,噪声低,共模抑制能力强,阻抗匹配等;中间级主要完成电压放大任务,以输出足够大的电压;输出级主要要求向负载提供足够大的功率,功率放大电路的主要任务是:放大信号功率。
1.分类
按晶体管导通时间的不同可分为甲类、乙类、甲乙类、丙类。
甲类:输入信号在整个周期内,晶体管均导通
乙类:输入信号在整个周期内,晶体管仅在半个周期内导通
甲乙类:输入信号在整个周期内,晶体管导通时间大于半周而小于全周
丙类:输入信号在整个周期内,晶体管导通时间小于半个周期
2.互补对称功率放大电路
①双电源互补对称电路(OCL电路)如图所示:

②单电源互补对称电路(OTL电路)
四、信号的运算与处理电路
集成运放的基本应用电路从功能来看,有信号的运算、处理和产生电路等。这里所讨论的是模拟信号运算电路,包括加法、减法、微分、积分、对数、反对数运算电路以及乘法和除法运算电路等。
1.集成运放两个输入端之间的电压通常接近于零
即UI=VN-VP≈0,若把它理想化,则有VI=0,但不是短路,故称为虚短。
2.集成运放输入端几乎不取用电流即iI≈0
如把它理想化,则有iI≈0,但不是断开,故称虚断。
基本运算电路:


第四讲 场效应管放大电路
由于半导体三极管工作在放大状态时,必须保证发射结正向运用,故输入端始终存在输入电流。改变输入电流就可以改变输出电流,所以三极管是电流控制器件。因而三极管组成的放大器,其输入电阻不高。
场效应管是一种利用电场效应来控制其电流大小的半导体器件,这种器件在大规模集成电路中得到了广泛的应用。
根据结构不同,场效应管可分为两大类:结型场效应管(JFET)和金属一氧化物——半导体场效应管(MOSFET)。
FET三种基本放大电路的比较(见“附录”)。