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集成运放电路中有源负载放大电路如何分析与计算?
接线图
2023年07月21日 22:53 214
admin
恒流源负载放大电路的分析过程如下：
（1）快速找出放大电路中的各种恒流源电路；
（2）计算恒流源电路的恒流值及其内阻，得到等效恒流源，将恒流源负载放大电路转换成一般放大电路。
（3）采用一般多级或差分放大电路的分析方法计算放大电路的指标。
【解答过程】：非有源负载放大电路的放大倍数与动态范围是一对矛盾。图1是一般单管放大电路，静态工作点为：
图1
负载开路时
的中频交流放大倍数
等于
。当晶体管选定后，若要增加放大倍数，只有增加集电极电阻
，而的增加将导致
迅速减少，降低动态工作范围。
既要保证集电极的动态电阻足够大，又要保证静态工作点稳定的惟一方法是选择恒流源（有源）负载。
[例1]图2(a)是uA741运放电路中间级放大电路的简化电路图。设三极管的放大倍数
，基极体电阻
，NPN管集电极和发射极之间的动态电阻
，PNP管集电极和发射极之间的动态电阻
，
，试计算电路的放大倍数，输入和输出电阻。
图2
1．静态偏置分析
图2(a)中，
和
构成镜像恒流源，既提供
的静态偏置，同时作为的有源负载。将
用恒流源等效后，图2(a)的直流通路变成图2(b)。
2．动态（交流）分析
图2(b)的交流通路如图3(a)，微变等效电路如图3(b)，其中
图3
。
（1）放大倍数计算
由图3(b)可得，
（2）输入电阻计算
（3）输出电阻计算
第一级的输出电阻为：
输出电阻计算的的电路如图4所示。
图4
[例2] 图5(a)是uA741运放电路输入差分级放大电路的简化电路图，试画出其电路模型。
图5
1．静态偏置分析
、
和
、
构成CC-CB型复合电路，其静态偏置由恒流源
和
、
构成镜像恒流源提供，
。
静态偏置用恒流源代替后的等效直流通路如图5(b)。
2．动态分析
、
、
和
、
、
构成精密镜像恒流源电路，
。差分输出电流
，输出放大倍数增加一倍。、、同时作为、管的有源负载。等效后的交流通路如图6。三极管用微变模型替换后的差分放大电路的电路模型如图7。
图6
图7
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