差分放大電路在集成運算放大器中間級中的應(yīng)用

1. 引言

集成運算放大器是一種廣泛應(yīng)用于模擬信號處理的高增益、高輸入阻抗、低輸出阻抗的放大器。它具有線性、穩(wěn)定、可調(diào)節(jié)等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于各種電子系統(tǒng)中。集成運算放大器的中間級是其核心部分，其性能直接影響到整個放大器的性能。

2. 差分放大電路

差分放大電路是一種具有高輸入阻抗、高增益、低噪聲和良好的線性特性的放大電路。它由兩個對稱的晶體管組成，輸入信號分別加在兩個晶體管的基極或柵極上，輸出信號則取自兩個晶體管的集電極或漏極之間的差值。

2.1 差分放大電路的工作原理

差分放大電路的工作原理是利用兩個晶體管的對稱性，將輸入信號的差值放大。當(dāng)輸入信號的正負(fù)半周期分別加在兩個晶體管的基極或柵極上時，兩個晶體管的集電極或漏極電流會相應(yīng)地變化。由于兩個晶體管的對稱性，它們的集電極或漏極電流變化量是相等且相反的。因此，將這兩個電流變化量相減，就可以得到輸入信號的差值。

2.2 差分放大電路的優(yōu)點

差分放大電路具有以下優(yōu)點：

（1）高輸入阻抗：由于差分放大電路的輸入端是兩個晶體管的基極或柵極，它們的輸入阻抗非常高，可以達(dá)到兆歐級別。

（2）高增益：差分放大電路的增益可以達(dá)到幾十到幾百，甚至更高。

（3）低噪聲：由于差分放大電路只放大輸入信號的差值，因此它可以有效地抑制共模噪聲，提高信噪比。

（4）良好的線性特性：差分放大電路的線性特性非常好，可以保證輸入信號在很大的范圍內(nèi)不失真。

2.3 差分放大電路在集成運算放大器中間級中的應(yīng)用

差分放大電路由于其高輸入阻抗、高增益、低噪聲和良好的線性特性，在集成運算放大器中間級中得到了廣泛應(yīng)用。它可以有效地提高集成運算放大器的性能，滿足各種模擬信號處理的需求。

3. 共源放大電路

共源放大電路是一種基本的放大電路，由一個晶體管和一個負(fù)載電阻組成。它的輸入信號加在晶體管的基極或柵極上，輸出信號則取自晶體管的集電極或漏極。

3.1 共源放大電路的工作原理

共源放大電路的工作原理是利用晶體管的放大作用，將輸入信號放大。當(dāng)輸入信號加在晶體管的基極或柵極上時，晶體管的集電極或漏極電流會相應(yīng)地變化。由于負(fù)載電阻的存在，這個電流變化會在負(fù)載電阻上產(chǎn)生一個電壓變化，從而實現(xiàn)信號的放大。

3.2 共源放大電路的優(yōu)點

共源放大電路具有以下優(yōu)點：

（1）結(jié)構(gòu)簡單：共源放大電路的結(jié)構(gòu)非常簡單，只由一個晶體管和一個負(fù)載電阻組成，便于集成。

（2）增益可調(diào)：通過改變負(fù)載電阻的值，可以方便地調(diào)整共源放大電路的增益。

（3）輸入阻抗適中：共源放大電路的輸入阻抗適中，一般在幾千到幾萬歐姆之間，可以滿足一般的輸入要求。

3.3 共源放大電路在集成運算放大器中間級中的應(yīng)用

共源放大電路由于其結(jié)構(gòu)簡單、增益可調(diào)和輸入阻抗適中的特點，在集成運算放大器中間級中得到了廣泛應(yīng)用。它可以與其他放大電路組合使用，實現(xiàn)更復(fù)雜的放大功能。