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U_I=V_N－V_P≈０，若把它理想化，则有Ｖ_I=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i_I≈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”）。