集成运算放大器中的共模抑制比与差动放大电路

"本文主要介绍了共模抑制比在模拟电子技术中的重要性，特别是在差动放大电路中的应用。此外，还概述了集成运算放大器的基本结构、电流源电路的概念，以及集成电路的一些特点和设计原则。" 共模抑制比（Common Mode Rejection Ratio，简称CMRR）是衡量差分放大器性能的关键指标，它表示放大器对共模信号（同时作用于两个输入端的相同信号）的抑制能力与对差模信号（分别作用于两个输入端的不同信号）的放大能力之比。高共模抑制比意味着差分放大器能有效地消除噪声和干扰，提高信号的纯净度。在双端输出时，KCMR通常被视为无穷大，这意味着几乎不放大共模信号；而在单端输出时，共模抑制比会有所降低。 差动放大电路是实现高共模抑制比的重要电路结构，其特点是电路对称，利用两个特性相似的晶体管作为输入级，使得输入信号在两个管子之间形成差模电压，而共模信号被抵消。这种设计极大地降低了温度漂移和外部干扰的影响，使得电路能够更准确地放大所需的信号。 集成运算放大器（Integrated Circuit Amplifier）是一种广泛应用的模拟集成电路，由多个放大级、电流源电路、偏置系统等组成。其特点包括高增益、低噪声、直接耦合（避免了电容耦合带来的低频响应限制）等。输入级通常是差动放大电路，提供高输入阻抗和良好的共模抑制。中间放大级和输出级则进一步增强信号放大能力和驱动能力。偏置系统用于设定放大器的工作点，确保稳定运行。 电流源电路在集成电路中扮演着重要角色，如镜像电流源，通过设计使两个晶体管的基极-发射极电压相同，从而保持输出电流的恒定。这种电流源可以为其他电路提供稳定的偏置电流，确保电路性能的稳定。 集成电路的设计遵循一些基本原则，包括使用有源器件（如BJT或FET）替代无源器件以减少温漂，采用对称电路结构以降低温度影响，以及利用复合结构电路提升性能。例如，复合管、共射-共基或共集-共基组合电路在实际应用中非常常见，它们可以提供更好的频率响应和线性特性。 共模抑制比是评估差动放大器性能的关键参数，而集成运算放大器则通过其内部的差动放大结构和电流源电路实现了高共模抑制比，为模拟电子技术提供了高性能的信号处理能力。