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運放內部電路結構及仿真

張飛電子實戰營 ? 來源:張飛電子實戰營 ? 2024-12-24 09:14 ? 次閱讀

1 運放內部電路結構

下圖為741運放的簡化圖,分為輸入級,達林頓放大級,輸出級。輸入輸出級上都有恒流源。

b0cb15be-bf8b-11ef-9310-92fbcf53809c.png

圖:運放內部電路

1.1 輸入級

b0ec1796-bf8b-11ef-9310-92fbcf53809c.png

圖:差動輸入的傳遞特性

重要的關系式:ic1=ic3=ic4,得出:io=ic4-ic2 即 io=ic1-ic2,又有ic1+ic2=IA,

又根據三極管的飽和電壓和熱電流VT的關系得出:ic = Is * exp ( Veb / VT )

所以ic1 / ic2 = exp [ (Vn-Vp) / VT ] 聯立上面的幾個關系式得出

io=IA*Tanh[ (Vn-Vp) / 2VT ]

這樣也從上面的io輸出可以看出當Vn=Vp的時候,理論上來是io應該是0的,

2 運放內部電路仿真

下面是一個741運放的內部原理圖,輸入500hz的正弦波,放大倍數為10倍(1+9k/1k),輸出幅度為10v的500hz正弦波。

b10bed50-bf8b-11ef-9310-92fbcf53809c.png

圖:uA741內部電路仿真

b131872c-bf8b-11ef-9310-92fbcf53809c.png

圖:uA741的輸入與輸出波形

3 運放內部的補償電容

注意到運放內部電路都有一個頻率補償電容,上圖中就是C1,30p,這個電容就是補償運放零點的,如果不加這個電容那么就會產生一個零點。

如下圖所示:

b155aa9e-bf8b-11ef-9310-92fbcf53809c.png

圖:無補償電容時的幅頻曲線

加上這個30p電容后

b17693d0-bf8b-11ef-9310-92fbcf53809c.png

圖:有補償電容時的幅頻曲線

原文鏈接:

https://blog.csdn.net/weixin_38345163/article/details/120500870

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原文標題:干貨 | 運放內部電路分析

文章出處:【微信號:zfdzszy,微信公眾號:張飛電子實戰營】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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