运放里面有个不理解的地方

只看该作者 · 2014-5-15 09:29

Lgz2006 发表于 2014-5-15 09:12
现在轮到本楼不懂了（小样，你也有今天）

涉及内部电路，你可请教 xukun977

哈哈，这不算啥，学无止境。在模电当面，你水平比我高多了。

我们的模电书中的信号处理电路，都有微分电路和积分电路，包括童诗白的书。
如果这样的电路不存在，都要伴随比例环节才能存在，我们岂不是被忽悠了？

只看该作者 · 2014-5-15 09:37

zkybuaa 发表于 2014-5-15 09:04
先别扣帽子。
电路中的tr4和tr5的电流如果能保持一致，就能保证输出级的中点偏置在零伏。
如果它们中的电 ...

你做不到电流保持一致，就算你用model把电流保持一致，两只管子完全匹配你还是得不到输出级偏置在0V.管子是有二级效应的，上下的管子BCE电压不同，阻抗不同。器件的寄生电容电位不同，不同频率下阻抗依然不同。你能保证静态偏置点就是直流？？交流共模一样用的很多。
你在追求一个静态的瞬踢的点，这个点在高增益运放下是保持不住的，是个瞬态过程。我们需要的是一个稳态，反馈保证了在各种条件下能归一到这个稳定的状态。
不要想象用匹配的管子达到一致，实际上能这么做的一般是无源器件。有源器件的高阶效应很多，看你的仿真工具用的是几层model。高精度的DAC，Vref一些IC会补偿掉一些高阶效应，是要代价的。

只看该作者 · 2014-5-15 09:48

童的书里用电阻做负载，增益有限
你要注意开环放大器里，高增益的放大器和有限增益的放大器，这两种东西的概念不一样。没有明显的定义区别，还是那句话，多看看输入范围。

只看该作者 · 2014-5-15 10:18

本帖最后由 zkybuaa 于 2014-5-15 10:21 编辑

凉凉发表于 2014-5-15 09:37
你做不到电流保持一致，就算你用model把电流保持一致，两只管子完全匹配你还是得不到输出级偏置在0V.管子 ...

静态偏置里面，所有的电容均视作开路，和频率有什么关系？
通过匹配，理论上是可以做到静态偏置在零的，我就是不知道运放实际制作时，是不是保证输入端偏置在0，输出端也偏置在0？
如果做不到这一点，就要靠直流负反馈来稳静态工作点。
那如果没有直流反馈只有交流反馈的场合，岂不是没法用运放？
换句话说，纯积分环节不存在，只存在比例积分环节？

只看该作者 · 2014-5-15 10:55

静态偏置里面，所有电容视做开路？谁教的？直流偏置可以这么说，在你的仿真图例中，个人建议你把两个输入端中间插入一个信号源，这个信号源是差模信号，然后把一个输入端和地之间接一个信号源，这个是共模信号。共模信号可以是交流量。
通过“匹配”，“理论”上。 IC上的匹配做到有多难知道么？电流的大小，管子的尺寸，版图，金属走线，噪声，管子的寿命等等也做不到完全匹配，更不要说板级上器件的离散了，高端的音频得多少个管子中挑出特性差不多的。理论上这个是不可能实现的，只是数学简化计算的一种表达。我们能做到的，是在非理想情况下去逼近理想情况。
理想的存积分环节不存在，自己想一下低频的时候增益，这个时候运放的开环增益也没闭环增益大吧。你可以里理解直流下电容是一个很大的阻抗，运放的输出输入是用大电阻连接。

只看该作者 · 2014-5-15 12:51

凉凉发表于 2014-5-15 10:55
静态偏置里面，所有电容视做开路？谁教的？直流偏置可以这么说，在你的仿真图例中，个人建议你把两个输入 ...

静态偏置不就是直流偏置吗？只是叫法不同。
运放的反馈支路上必须有电阻才行？

2万 · 2014-5-15 13:01

不知道楼主那个图，是不是7楼那个。太大打不开。
如果是，那么凉凉说的很多东西，明显是CMOS IC设计课程中的内容，尤其是差动放大器的共模反馈内容，往这个电路图里套，不合适。分立件设计和集成设计，区别蛮大，绝大多数设计理念截然相反。

只看该作者 · 2014-5-15 13:15

我说的很明白了，静态偏置可以是交流偏置，载波通信里，RF做分析的时候因为偏置点不是一个直流量而是交流量，所以用的不是AC而是PAC，工作点用的不是DC而是PSS，因为交流不同电压的偏置，电路的响应不同，有3db压缩点的概念。这个问题不用纠结了，现在的情况下你可以把静态偏置当直流。

你的问题总是这么大，反馈支路上不是必须有电阻，单纯的电容也可以。你理解的电容，是数学模型上的电容，我说的理想的存积分环节不存在也是数学模型上的理想。实际的电容总是有直流阻抗的。初始点建立后依赖反馈使得输入范围变大，工作区间扩大，整个电路系统正常工作。

只看该作者 · 2014-5-15 13:24

凉凉发表于 2014-5-15 10:55
静态偏置里面，所有电容视做开路？谁教的？直流偏置可以这么说，在你的仿真图例中，个人建议你把两个输入 ...

咱不说静态偏置，咱换个名字——DC Operation Point。
你觉得电容不是开路吗？

咱先不说物理实现与否，咱就说仿真软件里，能不能实现楼主要的结果？

只看该作者 · 2014-5-15 13:27

理解analog，你可以用取极限的思维，可以无限逼近，却不可能达到。一个电容，可以无限逼近它的数学表达，却达不到，直流时有一个大的电阻。真实的环境中，这是合理而确切的。所有瞬态的点，都不可能保持，必须达到一个稳定的状态才能存在，这个稳态，可以是直流的，也可以是交流的，振荡器。
教课书上给的情况，全部是理论，只是方**；工程书籍和datasheet就贴近实际，分别的去看。

2万 · 2014-5-15 13:43

凉凉发表于 2014-5-15 13:15
我说的很明白了，静态偏置可以是交流偏置，载波通信里，RF做分析的时候因为偏置点不是一个直流量而是交流量 ...

关键这里不是RF，而是普通的低频放大器。

只看该作者 · 2014-5-15 13:50

凉凉发表于 2014-5-15 13:15
我说的很明白了，静态偏置可以是交流偏置，载波通信里，RF做分析的时候因为偏置点不是一个直流量而是交流量 ...

那我就把问题具体化。
1楼的图，如果输出端的静态工作点没有偏置在0。
那现在让你用那个图设计一个积分器，输入是的纯正弦，要求输出是个纯余弦。外围器件怎么设计？

只看该作者 · 2014-5-15 14:01

69楼，电容开路，你设过工具里的Gmin参数么？
仿真工具中，你可以用输入信号小数点后的3位到4位的精度，把输出设置到合理的区间。想要输入0，输出0，你调一个我看看？

楼主，积分器，带增益的积分器不就好了。有问题？

只看该作者 · 2014-5-15 14:04

不管是不是RF，还是低频什么的，我只是说一个概念的问题，偏置，不一定就是直流偏置。静态偏置一样可以是交流偏置。如果你说是DC工作点，就说是DC工作点。

为什么运放用电流镜做偏置，不用绝对电压做偏置？当电源变化的时候，电流镜的偏置可以跟随电源变化，你用电压偏置会出问题的。

只看该作者 · 2014-5-15 14:09

其实我没有看明白楼主到底在纠结什么,也没看明白楼上各位的讨论,
就ab两点的电压差来说就是那个二极管的压降,这个二极管的压降是可以认为是恒定的1.6v,图上有标,三极管的be压降图上也有标0.6v,电阻的压降也有标0.2v,所以a点对地是0.8v,b点对地是-0.8v,就是二极管两端压差.

只看该作者 · 2014-5-15 14:11

to LZ：

看你关于那个运放的“零位偏置”纠结了那么久，而那些个答复看来也是废话居多，路过说上几句....

一）“零位（地）偏置”，本就是个子虚乌有的东西。运放本无地，那地是纯粹“杜撰”出来滴。自己看一下，一般的运放是否有个地引脚？

二）线性放大，这在运放内部几乎是个不相干的话题。或者从另一个角度看，运放开环下是个非常“丑陋”的放大器，无论是其线性性还是带宽等指标。所以，几乎没有将开环下的运放看作是个线性放大器的。

三）反馈，由于运放具备了非常高的开环增益，配以反馈手段，那可以说是“一白遮百丑”。而这才是学习运放的关键点所在，而不是拘泥于其内部结果的细节之上。

2万 · 2014-5-15 14:19

我倒，你们思维好发散，俺跟不上。楼主这个图，带宽最多几兆，用到周期交流时变概念？
任何一个定理,结论,事实，都有对应的适应条件，有一定的适用范围，不能随便套用。

只看该作者 · 2014-5-15 14:32

望断云山发表于 2014-5-15 14:09
其实我没有看明白楼主到底在纠结什么,也没看明白楼上各位的讨论,
就ab两点的电压差来说就是那个二极管的压 ...

要不你再仔细看看帖子，我想我表述的很明白了。
你说的这个观点，用基尔霍夫和欧姆定律很容易得出来。但有一个前提是，你默认了输出级的中点是0电位。
而我问的是，怎么约束这一点是0电位？

运放本来就是用在闭环的场合，当用开环的分立器件的观点来定量分析它，会有不少地方难于理解。

只看该作者 · 2014-5-15 14:49

输出点0电位是靠负反馈保证的,在没有负反馈的情况下,0电位是不可能保证的,即使你调整参数实现了,也是不稳定的,下一时刻就不是0了,没有讨论的意义

只看该作者 · 2014-5-15 15:18

望断云山发表于 2014-5-15 14:49
输出点0电位是靠负反馈保证的,在没有负反馈的情况下,0电位是不可能保证的,即使你调整参数实现了,也是不稳定 ...

你这里的负反馈是指直流负反馈吧。

运放里面有个不理解的地方

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