1 放大器内部电路搭建
搭建一个放大器,电路如下图所示包括差动输入,电流镜,共射放大,射极输出几个部分。
图:运放内部电路
2 参数的确定
2.1 R3,R6的确定
我们根据Q3,Q5恒流源的电流大小来设置R3的值,当我们需要设置电流为2mA左右时,Q3,Q5的基极分压为-13.4V(由R7和R11的分压求得),这样射极上的电压就是-14V,那么在R3和R6上的电流就是1v / 510R =2mA。
绿色为R3上的电流,蓝色为射极的电压。
图:放大器的输出曲线
2.2 R1的选择
根据Q4这里的电流为2mA,在R2上的产生压降为1v左右,再加上0.6v左右,那么在R1上面产生的压降为1.6v,那么选择R1的阻值为1.6k,则在Q1上面的电流就是1mA。
这里我们可能会有一个疑问,为什么R1对面的那个电阻怎么不放了?
当我们只需要1个输出的时候,另外一个电阻确实是可以不放的,只需要有集电极电阻的这一路输出就好了。
图:电流镜只有一侧放电阻的原因
3 电路改进
在差动输入这里增加一个电流镜,以增加差动放大的放大倍数,电路如下图所示:
图:改进差动放大电路
由于电流镜的阻抗非常的大,所以相当于在共射电路上,增加了一个很大的集电极电阻,所以增加了差动放大电路的增益。下面我们给从反向端输入一个100mV的信号,看输出如下,可以看出是放大了-10倍。
图:改进差动放大电路后的输出
补充说明一下,哪个是放大器的同相端,哪个是放大器的反向端:
上面的电路中,Q1的输入这里是反向端,因为差动放大的输出在Q2的集电极,若差动放大的输出在Q1的集电极,那么Q1的输入这里就是同相端。