集成運(yùn)放電路中的恒流偏置電流是如何工作的

　　集成運(yùn)放中為了使各級(jí)電路均有穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)，不是采用給晶體管b- e間或場(chǎng)效應(yīng)管g-s間加偏置電壓來(lái)決定輸出回路電流，而是為每級(jí)放大管輸出回路注入恒定電流（Icg，Isg 或Idg;Isg）的方法來(lái)設(shè)置Q點(diǎn)，這種方法在具有恒流源的差分放大電路中曾采用過(guò)。

　　在基本放大電路的分析中我們］知道，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的基本措施是弓|入直流負(fù)反饋和溫度補(bǔ)償，Q點(diǎn)穩(wěn)定就是靜態(tài)集電極電流穩(wěn)定。實(shí)際上，在圖1（a ）所示的晶體管電流源電路中，電阻R起了直流電壓負(fù)反饋的作用?？梢栽O(shè)想，若溫度升高，則T管的集電極電流ICO 增大，由于電阻R上的壓降增大，導(dǎo)致T管集電極電位降低，從而使TO、T ，管的基極電位降低，基極電流隨之減小，集電極電流也就減小; 當(dāng)溫度降低時(shí)上述各電量均向相反方向變化，從而使集電極電流ICO 和Ici 得到穩(wěn)定。

　　在圖1（b）~ （C ）所示電路中，發(fā)射極電阻R。也起直流負(fù)反饋?zhàn)饔谩Ｈ魷囟壬?，集電極電流增大，則一方面R的負(fù)反饋?zhàn)饔檬够鶚O電位降低，另一方面Re 的電流負(fù)反饋?zhàn)饔檬拱l(fā)射極電位升高，結(jié)果b-e間電壓減小，基極電流隨之減小，集電極電流也就減小，兩方面的負(fù)反饋?zhàn)饔脤⑹筈點(diǎn)更加穩(wěn)定。

　　在圖2所示電路中，T。和TZ 應(yīng)為特性完全相同的一對(duì)晶體管，它1］組成鏡像電流原，在B 》2 的情況下：

　　為使電路正常工作，up 中應(yīng)加上一定的直流電壓，以使T 的基極回路形成基極電流Izi。由圖可知，Icn= Icz，因此為了保證一定的Icn，應(yīng)對(duì)ug 中的直流分量的大小提出要求。當(dāng)溫度變化使A 變化時(shí)，田于Ica 基本不變，up 中直流分量的大小需自動(dòng)調(diào)整以維持I1= 一。見(jiàn)，這種設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的方法也可使得Q點(diǎn)穩(wěn)定。

　　多級(jí)放大電路總的電壓放大倍數(shù)為各級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)之積：

　　1）在計(jì)算多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)時(shí)，應(yīng)考慮后一級(jí)放大電路的輸入電阻作為前一級(jí)放大電路的負(fù)載對(duì)它的影響。有兩種方法可以求得多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)：D在計(jì)算各級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)時(shí)，將后一級(jí)放大電路的輸入電阻作為它的負(fù)載。

　　2）在計(jì)算各級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)時(shí)，先假設(shè)后級(jí)斷開(kāi)（即令RL=co），求出各級(jí)放大電路的開(kāi)路電壓放大倍數(shù)Avo。然后將各級(jí)放大電路相連，則其總的電壓放大倍數(shù)為（以兩級(jí)電路為例）

　　下面以一個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明。

　　如圖的兩級(jí)放大電路中，若已知T1管的B1、rbe1和T2管的B2、rbe2，且電窄C1、C2、Ce在交流通路中均可忽略。

　　比較式（1）（2）不難看出，這兩種計(jì)算方式盡管處理方法不同，但其結(jié)果是完全一致的。
比較器的偏置電路設(shè)計(jì)#e#

　　比較器的偏置電路設(shè)計(jì)

　　正弦波- 方波變換電路如圖5，這是一過(guò)零比較器。當(dāng)Vr為正弦波時(shí)，VO 即為方比較靈敏度波。實(shí)驗(yàn)表明，這一電路對(duì)信源是有限制的，信號(hào)中不應(yīng)有直流分量，否則，大大下降（通用運(yùn)放的比較靈敏度在毫伏量級(jí)），且輸出信號(hào)不對(duì)稱。導(dǎo)致這一不正?，F(xiàn)信號(hào)象的原因是電路的偏置不合理。由于信號(hào)直流分量的存在，當(dāng)交流信號(hào)過(guò)“零”時(shí)，的實(shí)際極性并沒(méi)有轉(zhuǎn)換，運(yùn)放實(shí)際上處于飽和狀態(tài)。當(dāng)交流信號(hào)幅度小于直流分量時(shí)，輸出端得不到方波，只有當(dāng)交流信號(hào)幅度大于直流分量時(shí)，比較器才輸出矩形波; 這時(shí)，波形已不對(duì)稱。

　　為電路重新設(shè)計(jì)偏置，采用圖所示電路可獲較理想效果。電路R 的取值由電路的輸入阻抗而定，一般取為100K2.為保證輸出波形的嚴(yán)格對(duì)稱，電容C 的漏電流要小。其它形式的比較器的偏置問(wèn)題也是類似的，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予注意

　　單電源供電時(shí)的偏置電路設(shè)計(jì)

　　采用單電源供電，有時(shí)是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方式，在此情況下，運(yùn)放線性放大區(qū)的中點(diǎn)不再是Vg=0V，而是Vo=Vcc12.因此，兩輸入端的直流電位應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整。圖7是一單電源交流放大電路。設(shè)VZ的穩(wěn)壓值為Vcc12，由于電路的負(fù)反饋?zhàn)饔?，靜態(tài)時(shí)，Vo= Vz=Vec/2.以上討論的雖是兒種典型電路的偏置問(wèn)題，但其設(shè)計(jì)思想適用于其他有關(guān)的應(yīng)用電路