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晶體管OP放大器電路的應(yīng)用電路

作者: 時間:2012-04-28 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

將N溝JFET用在輸入部分的差動放大上的

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/168107.htm

由于FET的流入柵極的電流是非常小的,所以用在的輸入中,則能夠提高本身的輸入阻抗。這種OP放大器可以用在取樣保持電路和將輸入阻抗非常高的傳感器信號進(jìn)行放大的電路上。

僅僅是電路的Tr1與Tr2用N溝JFET代替后的電路。然而,JFET與相比較,則器件本身的增益低,所以相位補(bǔ)償電路的常數(shù)稍有不同。

要注意選擇JFET漏飽和電流的檔次。JFET的1DSS是漏源之間流動的最大電流(不破壞器件的限界,在JFET中不能流過IDSS以上的電流),所以必須選擇比差動放大電路各自電流的設(shè)定值要大的IDSS的器件(或者必須將差動放大電路中流動的電流TQ8106P設(shè)定在比所選擇器件的IDSS要小的值)。

由于差動放大電路各自的電流設(shè)定在1mA,所以Tr1與Tr2的1DSS必須在1mA以上。

在這里,選擇通用N溝JFET2SK330(東芝)(關(guān)于2SK330的特性請參考第10章的表10.1)。

由于2SK330的1DSS最低是1.2mA,所以在該電路中,無論使用哪個檔次都沒有關(guān)系。但是,Tr1與Tr2必須作為差動放大的對管進(jìn)行工作。為了器件特性盡可能的一致,要使用同一檔次1DSS的器件。

還有,JFET的柵一源間電壓VCGs(相當(dāng)于雙極的VBE)隨IDSS有相當(dāng)大的分散性。這里使用的2SK330,1DSS有1.2m~14mA的分散性,因此VGS的1~3V。

這樣,F(xiàn)ET是器件之間分散性大的器件,所以,如果連IDSS的檔次都不一致,則差動放大電路肯定不工作。

進(jìn)而,將JFET使用在OP放大器電路的初級上,則由于器件之間的分散性所產(chǎn)生的影響也變大,故而有輸入補(bǔ)償電壓變大的缺點。

在該電路中,想將輸入補(bǔ)償電壓變小時,在Tr1、Tr2上使用單片式雙管FET[例如2SK389(東芝)]就可以。單片式雙管FET,由于是在一個半導(dǎo)體襯底上緊挨著形成FET,所以器件之間的各種特性差別是非常之小的。

將初級進(jìn)行渥爾曼一自舉化的OP放大器

將初級的差動放大電路進(jìn)行渥爾曼一自拳化之后的OP放大器電路。進(jìn)行渥爾曼一自舉化之后的差動放大電路的特性變好,直至高頻范圍,電路都穩(wěn)定地進(jìn)行工作。即使在該電路,由于初級的頻率特性擴(kuò)展的原因,作為OP放大器,加上負(fù)反饋來使用時的穩(wěn)定度就變好。

在渥爾曼電路的共發(fā)射極放大電路側(cè)的Tr1,Tr2上,使用3V的齊納二極管H23BLL來加上2.4V的集電極一發(fā)射極電壓。

還有,即使對差動放大電路進(jìn)行渥爾曼化,如果只在一邊使用輸出(如該電路所示),則可將另一邊不使用的集電極負(fù)載去掉。

除了渥爾曼一自舉電路之外,其他部分設(shè)計方法完全相同。

在初級采用電流鏡像電路的OP放大器電路

在初級差動放大電路部分采用電流鏡像電路的OP放大器電路。

這樣一來,差動放大電路部分的增益變大,所以O(shè)P放大器整體的裸增益也變大。當(dāng)OP放大器的裸增益變大,加上負(fù)反饋使用時,產(chǎn)生增益的設(shè)定精度高、噪聲低和失真率變好等優(yōu)點。

為此,幾乎在所有的OP放大器1C的初級差動放大電路中,都加進(jìn)這種電流鏡像電路。

但是,使用電流鏡像電路,則由于OP放大器的裸增益增大,加上負(fù)反饋使用時,不產(chǎn)生振蕩的相位補(bǔ)償就難于進(jìn)行。

除了在Tr6的基極與電源間連接的R1和C1之外,還在Tr8與Tr9的基極間外加了相位補(bǔ)償電路(R2+C2,R3+C3)。如果不這樣,電路就不能穩(wěn)定地工作。該補(bǔ)償電路的常數(shù)也與R1、Cl-樣,試著計算一下即可。

在使用電流鏡像電路時,必須注意的是Tr。的集電極電位。這里的電位是從正電源偏向負(fù)電源的電位,它為Tr3發(fā)射極電阻的壓降與Tr3的VBE之和的量。在電路中,Tr3的集電極電位為+13.4V(=+15V-lV-O.6V),由這個電位計算出Tr6發(fā)射極電阻的值即可。

然而,在電路中,除了初級的差動放大電路之外,為了取得完全相同的電路常數(shù),采用調(diào)節(jié)電流鏡像電路的發(fā)射極電阻(調(diào)到lkΩ)的方法。使Tr6的基極電位的值一樣來設(shè)定發(fā)射電阻。

將第二級進(jìn)行渥爾曼一自舉化后的OP放大器電路

將第二級的共發(fā)射極電路進(jìn)行渥爾曼一自舉化后的OP放大器電路。

渥爾曼電路是消除密勒效應(yīng)的影響,擴(kuò)展了電路頻率特性的電路。因此,越在密勒效應(yīng)影響大的地方使用,其效果就越顯著。通常,放大電路,在二級構(gòu)成的OP放大器電路中,比起初級的差動放大電路來,第二級的共射極電路增益要大。

由這樣的理由可知,對初級進(jìn)行渥爾曼化,對第二級進(jìn)行渥爾曼化更能擴(kuò)展OP放大器的整體頻率特性。

為此,電路頻率特性變好。如果是在6dB增益處使用,處理圖像信號都足夠的。

渥爾曼一自舉化后共射極部分的設(shè)計方法完全相同(但是,NPN晶體管,這里所表示的是PNP晶體管,有這點區(qū)別)。

在電路中,Tr4的集電極一發(fā)射極間電壓設(shè)定為2.4V。齊納二極管上流動的電流設(shè)定為Tr4、Tr5的發(fā)射極電流的1/10,即0.2mA。

如果想進(jìn)一步擴(kuò)展頻率特性時,Tr5用fT高的晶體管代替即可。還有,雖然電路變得復(fù)雜些,也有對初級的差動放大電路進(jìn)行渥爾曼一自舉化的方法。

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