运算放大器电路图的一般分析方法

集成运算放大电路的一般组成及其单元结构，如恒流源电路、差分放大电路、CC-CE、CC-CB电路和互补输出电路等。

运算放大器主要由输入级、中间放大级、输出级和偏置电路等四部分组成，如图1所示。

图1

运算放大器的偏置电路与分立放大电路的偏置电路设计有很大不同，主要由各种形式的恒流源电路实现，熟悉各种形式的恒流源电路是阅读运放电路的基础。

运算放大器的输入级通常是差分放大电路，其主要功能是抑制共模干扰和温漂，双极型运放中差分管通常采用CC-CB复合管，以便拓展通频带；

运算放大器的中间级采用共射或共源电路，并采用恒流源负载和复合管以增加电压放大倍数。

双极型运算放大器的输出级采用互补输出形式，其主要功能是提高负载能力并增大输出电压和电流的动态范围。二只输出管轮流导通，每管工作在乙类状态。为消除交越失真，通常会给输出管提供适当的偏置电流，让其工作在甲乙类状态。

由于集成电路工艺的限制，各级之间采用直接耦合。为保证输入短路时，输出直流电平为零，有时还需要在级间加入电平移动电路。

运算放大器的读图过程如下：

（1） 运放电路结构分解

根据运放结构特点，将运放分解成输入级、中间级和输出级、基准电流源等四个基本部分。

（2） 基准电流分析

运放电路中均有一个供偏置用的基准电流源，由它产生基准参考电流。

（3） 静态偏置分析

在基准电流基础上，通过镜像直流电流或微镜像直流电流源，产生各种大小的直流恒流源或直流微恒流源，这些直流恒流源提供放大用晶体管的静态偏置。

将镜像直流源电路用等效恒流源代替，可以得到等效直流通路，用于分析各级直流偏置。

（4） 交流分析

运算放大电路的主要功能是进行线性放大。此外还有一些附加功能电路，如交流镜像电流源电路，输出保护电路，交越失真补偿电路，电平移动电路等， 这些电路为保证放大功能提供辅助作用，通常并不影响放大电路指标计算。对辅助电路进行简化，可以方便交流分析。

得到简化的交流等效电路后，将晶体管用小信号模型替代，就可以计算放大电路的动态指标。

图2是uA741运算放大电路的等效电路图，试分析其基本工作原理。

图2

（1） 运放电路的结构分解

输入级是一个差动放大电路，主要由、（共集-共基组合）和、组成。中间放大级由、、组成共集—共射电路；输出级由、组成互补输出电路。

（2） 基准电流分析

、、组成运放的基准电流源，中得到的基准电流为