模電課件-3-多級(jí)放大電路

1、3.1 多級(jí)放大電路的耦合方式多級(jí)放大電路的耦合方式3.2 多級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析多級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析*3.3 直接耦合放大電路直接耦合放大電路學(xué)習(xí)指導(dǎo)學(xué)習(xí)指導(dǎo)小結(jié)小結(jié)第第3章章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路 1 1、多級(jí)放大電路的基本概念以及多級(jí)放大電路、多級(jí)放大電路的基本概念以及多級(jí)放大電路的耦合方式；的耦合方式； 2 2、多級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析；、多級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析； 3 3、直接耦合放大電路的零點(diǎn)漂移現(xiàn)象；、直接耦合放大電路的零點(diǎn)漂移現(xiàn)象； 4 4、掌握差分放大電路的共模信號(hào)、差模信號(hào)、掌握差分放大電路的共模信號(hào)、差模信號(hào)、共模放大倍數(shù)、差模放大倍數(shù)、共模抑制比的概念。共模放大倍數(shù)、

2、差模放大倍數(shù)、共模抑制比的概念。 5 5、差分放大電路的組成、抑制零點(diǎn)漂移的原理、差分放大電路的組成、抑制零點(diǎn)漂移的原理以及四種接線方式分析方法。以及四種接線方式分析方法。 6 6、掌握互補(bǔ)輸出級(jí)的正確接法和輸入輸出關(guān)系。、掌握互補(bǔ)輸出級(jí)的正確接法和輸入輸出關(guān)系。 學(xué)習(xí)指導(dǎo)學(xué)習(xí)指導(dǎo) 當(dāng)單級(jí)放大電路不能滿足多方面的性能要求（如當(dāng)單級(jí)放大電路不能滿足多方面的性能要求（如Au104、Ri=2M、 Ro=100）時(shí)，應(yīng)考慮采用多級(jí)放大時(shí)，應(yīng)考慮采用多級(jí)放大電路。組成多級(jí)放大電路時(shí)首先應(yīng)考慮如何電路。組成多級(jí)放大電路時(shí)首先應(yīng)考慮如何“連接連接”幾幾個(gè)單級(jí)放大電路，耦合方式即連接方式。個(gè)單級(jí)放大電路，耦合

3、方式即連接方式。 常見耦合方式有：直接耦合、阻容耦合、變常見耦合方式有：直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合、光電耦合等。壓器耦合、光電耦合等。 放大電路的級(jí)間耦合必須放大電路的級(jí)間耦合必須要保證信號(hào)的傳輸要保證信號(hào)的傳輸，且，且保證各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)正確保證各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)正確。3.1 多級(jí)放大電路的耦合方式多級(jí)放大電路的耦合方式一一. . 直接耦合直接耦合既是第一級(jí)的集電極電阻，既是第一級(jí)的集電極電阻，又是第二級(jí)的基極電阻又是第二級(jí)的基極電阻 能夠放大變化緩慢的信號(hào)，能夠放大變化緩慢的信號(hào)，便于集成化，便于集成化， Q點(diǎn)相互影響，點(diǎn)相互影響，存在零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。存在零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。 當(dāng)輸入信號(hào)為零時(shí)，

4、前級(jí)由溫度變化所引起的電流、當(dāng)輸入信號(hào)為零時(shí)，前級(jí)由溫度變化所引起的電流、電位的變化會(huì)逐級(jí)放大。電位的變化會(huì)逐級(jí)放大。輸入為零，輸出輸入為零，輸出產(chǎn)生變化的現(xiàn)象產(chǎn)生變化的現(xiàn)象稱為零點(diǎn)漂移稱為零點(diǎn)漂移第二級(jí)第二級(jí)第一級(jí)第一級(jí)如何設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)？如何設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)？Q1合適嗎？合適嗎？對(duì)哪些動(dòng)態(tài)參對(duì)哪些動(dòng)態(tài)參數(shù)產(chǎn)生影響？數(shù)產(chǎn)生影響？ 用什么元件取代用什么元件取代Re既可設(shè)置合適的既可設(shè)置合適的Q點(diǎn)，又可使第點(diǎn)，又可使第二級(jí)放大倍數(shù)不至于下降太大？二級(jí)放大倍數(shù)不至于下降太大？若要若要UCEQ5V，則應(yīng)怎么辦？用多個(gè)二極管嗎？則應(yīng)怎么辦？用多個(gè)二極管嗎？二極管導(dǎo)通電壓二極管導(dǎo)通電壓UD？動(dòng)

5、態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻rd？Re如何設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)？如何設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)？ UCEQ1太小太小加加Re（Au2數(shù)值數(shù)值）改用改用D若要若要UCEQ1大，大，則改用則改用DZ。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管伏安特性伏安特性小功率管多為小功率管多為5mA由由最大功耗得出最大功耗得出必要性？必要性？rzu /i，小功率管多為幾歐至二十幾歐。小功率管多為幾歐至二十幾歐。NPN型管和型管和PNP型管混合使用型管混合使用問題的提出：?jiǎn)栴}的提出： 在用在用NPN型管組成型管組成N級(jí)級(jí)共射放大電路，由于共射放大電路，由于UCQi UBQi，所以，所以 UCQi UCQ(i-1）（i=1N），），以致于后級(jí)集電極電位以致于后級(jí)

6、集電極電位接近電源電壓，接近電源電壓，Q點(diǎn)不合點(diǎn)不合適。適。UCQ1 （ UBQ2 ） UBQ1UCQ2 UCQ1 二二. .阻容耦合阻容耦合 Q點(diǎn)相互獨(dú)立點(diǎn)相互獨(dú)立。不能放大變化緩慢的信號(hào)，低頻。不能放大變化緩慢的信號(hào)，低頻特性差，不能集成化。特性差，不能集成化。共射電路共射電路共集電路共集電路有有零點(diǎn)漂嗎？零點(diǎn)漂嗎？ 利用電容連接信號(hào)利用電容連接信號(hào)源與放大電路、放大源與放大電路、放大電路的前后級(jí)、放大電路的前后級(jí)、放大電路與負(fù)載，為阻容電路與負(fù)載，為阻容耦合。耦合。三三. .變壓器耦合變壓器耦合L2L2c21RIRIPPl，從變壓器原從變壓器原邊看到的等邊看到的等效電阻效電阻 可能是實(shí)際

7、的負(fù)載，也可能是實(shí)際的負(fù)載，也可能是下級(jí)放大電路可能是下級(jí)放大電路 理想變壓器情理想變壓器情況下，負(fù)載上獲況下，負(fù)載上獲得的功率等于原得的功率等于原邊消耗的功率。邊消耗的功率。實(shí)現(xiàn)阻抗變換L221L2c2L)(RNNRIIRl 級(jí)與級(jí)之間利用變壓器來傳送交流信號(hào)。低頻級(jí)與級(jí)之間利用變壓器來傳送交流信號(hào)。低頻特性差，但能實(shí)現(xiàn)阻抗變換，常用作調(diào)諧放大電路特性差，但能實(shí)現(xiàn)阻抗變換，常用作調(diào)諧放大電路或輸出功率很大的功率放大電路?；蜉敵龉β屎艽蟮墓β史糯箅娐贰９ぷ鬟^程：電工作過程：電光光電電 具有電氣隔離作用，提高電路的抗干擾能力，具有電氣隔離作用，提高電路的抗干擾能力，適用于信號(hào)的隔離及遠(yuǎn)距離傳送。

8、適用于信號(hào)的隔離及遠(yuǎn)距離傳送。三三. .變壓器耦合變壓器耦合四四. .光電耦合光電耦合1 1、 前一級(jí)的輸出電壓是后一級(jí)的輸入電壓。前一級(jí)的輸出電壓是后一級(jí)的輸入電壓。2 2、 后一級(jí)的輸入電阻是前一級(jí)的交流負(fù)載電阻。后一級(jí)的輸入電阻是前一級(jí)的交流負(fù)載電阻。3 3、 總電壓放大倍數(shù)總電壓放大倍數(shù)= =各級(jí)放大倍數(shù)的乘積各級(jí)放大倍數(shù)的乘積4 4、 總輸入電阻為第一級(jí)的輸入電阻總輸入電阻為第一級(jí)的輸入電阻5 5、 總輸出電阻為最后一級(jí)的輸出電阻總輸出電阻為最后一級(jí)的輸出電阻3.2 多級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析多級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析i1iRR nRRoo njujnuAUUUUUUUUA1ioi2o2io

9、1io 對(duì)電壓放大電路的要求：對(duì)電壓放大電路的要求：Ri大，大， Ro小，小，Au的數(shù)值大，最大不失真輸出電壓大。的數(shù)值大，最大不失真輸出電壓大。oiiouRRUUA、 例例1 已知已知 =50，求下圖所示放大電路的，求下圖所示放大電路的mA.IIB2C2691 uA.R)(RUVIe1b1BECCB29331 6984261200.)mA(I)mV()(rE2be2 I/)mV(rAKVRVI Bbe1bCCB186326200403001211 Rb1Rc1Rb2Re2RLRb1Rc1Rb2Re2RLRSuS+_RSRb1RC1Rb2Re2RLuo1+_uo+_RiRi2RouS+_RSR

10、b1RC1Rb2Re2RLuo1+_uo+_RiRi2RouS+_RSRb1RC1Rb2Re2RLuo1+_uo+_RiRi2Rorbe1Ib1Ib2Ib1rbe2Ib2k)/RR)(r/RRLebe2bi261122 5217.r)R/R(UUAbe1i2c1io1u1 1 o1ou2UUA5217.AAUUUUUUAu2u1o1oio1iou 8633001be1be1be1birr/kr/RR 951 r)R/R(/RRbe2b2c1e2o uS+_RSRb1RC1Rb2Re2RLuo1+_uo+_RiRi2Rorbe1Ib1Ib2Ib1rbe2Ib2例例2放大電路如圖所示。已知放大電路

11、如圖所示。已知，ms 18m g，100 試求電路的中頻增益、輸入電阻和輸出電阻。試求電路的中頻增益、輸入電阻和輸出電阻。， k 1berVOIbViVgSVSRSRgR2rbeRcgmVgS+_+_Ib+_+_ gsmVg iV gsV2gsmRVg bIbI bI oVcbRI MVA2mcm1RgRg 6 .128 giRR coRR M 5sgRR ioVV由于由于則則 sMVA soVV iosiVVVV k 20 MisiVARRR6 .128M VAVOIbViVgSVSRSRgR2rbeRcgmVgS+_+_Ib+_+_RiRo例例2VOIbViVgSVSRSRgR2rbeRc

12、gmVgS+_+_Ib+_+_21MVVVAAA2121111RgRgRVgVRVgVVAmLmgsmgsLgsmioV11beLrRbecbebcbioVrRrIRIVVA222mcm1RgRg 例例2分析舉例分析舉例3)(1 (L622be5i2RRrRR21L62be2L6221bei231)( ) 1 ()( ) 1 ()( uuuuuAAARRrRRArRRAbe121irRRR1be2536orRRRR分析舉例分析舉例33.3.1 直接耦合放大電路的零點(diǎn)漂移現(xiàn)象直接耦合放大電路的零點(diǎn)漂移現(xiàn)象3.3.2 差分放大電路差分放大電路3.3 直接耦合放大電路直接耦合放大電路 3.3.3 直

13、接耦合互補(bǔ)輸出級(jí)直接耦合互補(bǔ)輸出級(jí)3.3.4 直接耦合多級(jí)放大電路直接耦合多級(jí)放大電路3.3.1 零點(diǎn)漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因零點(diǎn)漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因一一. 什么是零點(diǎn)漂移現(xiàn)象什么是零點(diǎn)漂移現(xiàn)象：uI0，uO0的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因：溫度變化，直流電源波動(dòng)，元器件老化。其中晶產(chǎn)生原因：溫度變化，直流電源波動(dòng)，元器件老化。其中晶體管的特性對(duì)溫度敏感是主要原因，故也稱零漂為溫漂。體管的特性對(duì)溫度敏感是主要原因，故也稱零漂為溫漂。溫漂指標(biāo)溫漂指標(biāo)：溫度每升高溫度每升高1度時(shí)，輸出漂移電壓按電壓增益折算度時(shí)，輸出漂移電壓按電壓增益折算到輸入端的等效輸入漂移電壓值。到輸入端的等效輸入漂移電壓值。 10

14、0,=u1A若第一級(jí)漂了若第一級(jí)漂了100 uV，則輸出漂移則輸出漂移 1 V。若第二級(jí)也漂了若第二級(jí)也漂了100 uV，則輸出漂移則輸出漂移 10 mV。假設(shè)假設(shè)第一級(jí)是關(guān)鍵第一級(jí)是關(guān)鍵。 1= 100,=u3u2AA二二. .減小零漂的措施減小零漂的措施 在電路中引入直流負(fù)反饋在電路中引入直流負(fù)反饋 用非線性元件進(jìn)行溫度補(bǔ)償用非線性元件進(jìn)行溫度補(bǔ)償 采用差分式放大電路采用差分式放大電路漂了漂了 100 uV漂移漂移 10 mV+100 uV漂移漂移 1 V+ 10 mV漂移漂移 1 V+ 10 mV一、長尾式差分放大電路的組成一、長尾式差分放大電路的組成零輸入零輸入零輸出零輸出若若V與與U

15、C的變的變化一樣，則化一樣，則輸出電壓就輸出電壓就沒有漂移沒有漂移信號(hào)特點(diǎn)？信號(hào)特點(diǎn)？能否放大？能否放大？零點(diǎn)零點(diǎn)漂移漂移參數(shù)理想對(duì)稱：參數(shù)理想對(duì)稱：Rb1= Rb2，Rc1= Rc2， Re1= Re2;T1、T2在任何溫度在任何溫度下特性均相同。下特性均相同。 3.3.2 差分放大電路差分放大電路長尾式差分放大電路的組成特點(diǎn)長尾式差分放大電路的組成特點(diǎn)典型典型電路電路在理想對(duì)稱的情況下：在理想對(duì)稱的情況下：1. 克服零點(diǎn)漂移；克服零點(diǎn)漂移；2. 零輸入零輸出。零輸入零輸出。信號(hào)特信號(hào)特點(diǎn)？點(diǎn)？ 1.Q點(diǎn)：令點(diǎn)：令uI1= uI2=002CQ1CQOCQ2CQ1CQEQ2EQ1EQCQ2CQ

16、1CQBQ2BQ1BQUUuUUUIIIIIIIIIEEBQBEQEQebBQEEBEQEQe22bVIRUIRRIVUIR因?yàn)樾。液苄?，所以Rb是必要的嗎？是必要的嗎？二、長尾式差分放大電路的分析二、長尾式差分放大電路的分析1 .Q點(diǎn)點(diǎn)EEBQBEQEQe2bVIRUIRBEQcCQCCCEQEQBQ1URIVUII，晶體管輸入回路方程：晶體管輸入回路方程：eBEQEEEQ2RUVI通常，通常，Rb較小，且較小，且IBQ很小，故很小，故2 . 抑制共模信號(hào)抑制共模信號(hào) 0 )()(C2CQ2C1CQ1C2C1Ouuuuuuu0 cIcOccAuuA，參數(shù)理想對(duì)稱時(shí)共模放大倍數(shù)C21CC21

17、CB21Buuiiii共模信號(hào)：數(shù)值相等、極性相同的共模信號(hào)：數(shù)值相等、極性相同的輸入信號(hào)，即輸入信號(hào)，即IcI2I1uuu2.抑制共模信號(hào)抑制共模信號(hào) ：Re的共模負(fù)反饋?zhàn)饔玫墓材Ｘ?fù)反饋?zhàn)饔? cIcOccAuuA參數(shù)理想對(duì)稱時(shí)共模放大倍數(shù)Re的共模負(fù)反饋?zhàn)饔茫簻囟茸兓鸬淖兓刃楣材Ｐ盘?hào)的共模負(fù)反饋?zhàn)饔茫簻囟茸兓鸬淖兓刃楣材Ｐ盘?hào)對(duì)于每一邊對(duì)于每一邊電路，電路，Re=?如如 T()IC1 IC2 UE IB1 IB2 IC1 IC2 抑制了每只差分管集電極電流、電位的變化。抑制了每只差分管集電極電流、電位的變化。 當(dāng)溫度變化或電源電當(dāng)溫度變化或電源電壓波動(dòng)時(shí)，都將使集電極壓波

18、動(dòng)時(shí)，都將使集電極電流產(chǎn)生變化，且變化趨電流產(chǎn)生變化，且變化趨勢(shì)是相同的，勢(shì)是相同的，其其效果相當(dāng)效果相當(dāng)于在兩個(gè)輸入端加入了共于在兩個(gè)輸入端加入了共模信號(hào)模信號(hào)。 差分放大電路差分放大電路對(duì)共模信號(hào)有很強(qiáng)的抑制作用對(duì)共模信號(hào)有很強(qiáng)的抑制作用，這，這就意味著差放對(duì)由溫度變化或電源電壓波動(dòng)所引起的就意味著差放對(duì)由溫度變化或電源電壓波動(dòng)所引起的輸出漂移有很強(qiáng)的抑制作用。輸出漂移有很強(qiáng)的抑制作用。這就是研究共模輸入信這就是研究共模輸入信號(hào)的意義。號(hào)的意義。2.2.研究共模輸入信號(hào)的意義研究共模輸入信號(hào)的意義3.放大差模信號(hào)放大差模信號(hào)C1OC21CC21CB21B2 uuuuiiiiiE1= iE2

19、，2/IdI2I1uuu差模信號(hào)：數(shù)值相等，極性相反差模信號(hào)：數(shù)值相等，極性相反的輸入信號(hào)，即的輸入信號(hào)，即iE=iE1+iE2= 0Ree上交流壓降為上交流壓降為0。Re 對(duì)差模信號(hào)無反饋?zhàn)饔?。?duì)差模信號(hào)無反饋?zhàn)饔谩．嫿涣魍窌r(shí)，畫交流通路時(shí)，Re可視為短路，即兩管的發(fā)射極直接接地可視為短路，即兩管的發(fā)射極直接接地 )(2bebBIdrRiu為什么？為什么？3.差模信號(hào)作用時(shí)的動(dòng)態(tài)分析差模信號(hào)作用時(shí)的動(dòng)態(tài)分析bebLcd)2( rRRRA差模放大倍數(shù)差模放大倍數(shù)IdOdduuA)2(2LcCOdRRiu 2 )(2cobebiRRrRR，RL的中點(diǎn)應(yīng)是地電位，的中點(diǎn)應(yīng)是地電位，即每管對(duì)地的負(fù)

20、載電阻為即每管對(duì)地的負(fù)載電阻為RL/2。與單管增益與單管增益相同相同4.動(dòng)態(tài)參數(shù)：動(dòng)態(tài)參數(shù)：Ad、Ri、 Ro、 Ac、KCMR共模抑制比共模抑制比KCMR：綜合考察差分放大電路放大差模信綜合考察差分放大電路放大差模信號(hào)的能力號(hào)的能力 和抑制共模信號(hào)的能力。和抑制共模信號(hào)的能力。下，在參數(shù)理想對(duì)稱的情況CMRcdCMRKAAK差放的特點(diǎn)差放的特點(diǎn)：輸入無差別，輸出就不動(dòng)；：輸入無差別，輸出就不動(dòng)； 輸入有差別，輸出就變動(dòng)。輸入有差別，輸出就變動(dòng)。 在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，信號(hào)源需要有在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，信號(hào)源需要有“ 接地接地”點(diǎn)，以避免點(diǎn)，以避免干擾；或負(fù)載需要有干擾；或負(fù)載需要有“ 接地接地”點(diǎn)，以安全工

21、作。點(diǎn)，以安全工作。 根據(jù)信號(hào)源和負(fù)載的接地情況，差分放大電路有四種根據(jù)信號(hào)源和負(fù)載的接地情況，差分放大電路有四種接法：接法： 雙端輸入雙端輸出雙端輸入雙端輸出 雙端輸入單端輸出雙端輸入單端輸出 單端輸入雙端輸出單端輸入雙端輸出 單端輸入單端輸出單端輸入單端輸出三三、差分放大電路的四種接法、差分放大電路的四種接法 1. 雙端輸入單端輸出：雙端輸入單端輸出：Q點(diǎn)分析點(diǎn)分析cCQCCCQ2LcCQCCLcLCQ1 )(RIVURRIVRRRU 由于輸入回路沒有變由于輸入回路沒有變化，所以化，所以IEQ、IBQ、ICQ與雙端輸出時(shí)一樣。但與雙端輸出時(shí)一樣。但是是UCEQ1 UCEQ2。1. 雙端輸入

22、單端輸出：差模信號(hào)作用下的分析雙端輸入單端輸出：差模信號(hào)作用下的分析bebLcd)( 21rRRRAcobebi)(2RRrRR，C1為反向輸出端為反向輸出端,C2為同向輸出端為同向輸出端1. 雙端輸入單端輸出：共模信號(hào)作用下的分析雙端輸入單端輸出：共模信號(hào)作用下的分析bebLcd)( 21rRRRAebebLcc)1 (2)( RrRRRAbbeeCMRbbe2(1)2()RrRKRr為了提高共模抑制比應(yīng)加大為了提高共模抑制比應(yīng)加大Re1. 雙端輸入單端輸出：?jiǎn)栴}討論雙端輸入單端輸出：?jiǎn)栴}討論bebLcd)( 21rRRRA（1）T2的的Rc可以短路嗎？可以短路嗎？（2）什么情況下）什么情況

23、下Ad為為“”？（3）雙端輸出時(shí)的）雙端輸出時(shí)的Ad是是單端輸出時(shí)的單端輸出時(shí)的2倍嗎？倍嗎？bbeeCMRbbe2(1)2()RrRKRrcobebi)(2RRrRR，C1為反向輸出端為反向輸出端,C2為同向輸出端為同向輸出端2. 單端輸入雙端輸出單端輸入雙端輸出共模輸入電壓共模輸入電壓差模輸入電壓差模輸入電壓 輸入差模信號(hào)的同時(shí)總是伴隨著共模信號(hào)輸入：輸入差模信號(hào)的同時(shí)總是伴隨著共模信號(hào)輸入：2/IIcIIduuuu，2IcIdOuAuAu差模輸出差模輸出共模輸出共模輸出=03. 單端輸入單端輸入單單端輸出端輸出OQIcIdO2UuAuAu靜態(tài)時(shí)的值靜態(tài)時(shí)的值差模輸出差模輸出共模輸出共模輸

24、出)(LcCQCCLcLCQ1RRIVRRRU3. 四種接法的比較：電路四種接法的比較：電路參數(shù)參數(shù)理想對(duì)稱條件下理想對(duì)稱條件下輸入方式輸入方式： Ri均為均為2(Rb+rbe)；雙端輸入時(shí)無共模信號(hào)輸入，雙端輸入時(shí)無共模信號(hào)輸入，單端輸入時(shí)有共模信號(hào)輸入。單端輸入時(shí)有共模信號(hào)輸入。輸出方式輸出方式：Q點(diǎn)、點(diǎn)、Ad、 Ac、 KCMR、Ro均與之有關(guān)。均與之有關(guān)。LcdbbecCMRoc()2 0 2RRARrAKRR 雙端輸出：cLdbbecLcbbeebbeeCMRbbeoc()2()() 2(1)2(1) 2() RRARrRRARrRRrRKRrRR 單端輸出：結(jié)論：結(jié)論：差分放大電路

25、差分放大電路Q點(diǎn)、點(diǎn)、Ad、 Ac、 KCMR、Ro 與輸入方式無關(guān)，只與輸出方式有關(guān)與輸入方式無關(guān)，只與輸出方式有關(guān) 四四、具有恒流源的差分放大電路、具有恒流源的差分放大電路 Re 越大，共模負(fù)反饋越強(qiáng)，越大，共模負(fù)反饋越強(qiáng)，單端輸出時(shí)的單端輸出時(shí)的Ac越小，越小，KCMR越越大，差分放大電路的性能越好。大，差分放大電路的性能越好。 但為使靜態(tài)電流不變，但為使靜態(tài)電流不變，Re 越越大，大，VEE越越大，以至于大，以至于Re太大就太大就不合理了。不合理了。 解決方法：采用電流源！解決方法：采用電流源！ebebLcc)1 (2)( RrRRRA 恒流源動(dòng)態(tài)電阻大恒流源動(dòng)態(tài)電阻大，可提高共模抑制

26、比。恒流源可，可提高共模抑制比。恒流源可提供一個(gè)穩(wěn)定的提供一個(gè)穩(wěn)定的偏流偏流，同時(shí)恒流源的管壓降只有幾伏，可，同時(shí)恒流源的管壓降只有幾伏，可不必提高負(fù)電源不必提高負(fù)電源。四四、具有恒流源的差分放大電路、具有恒流源的差分放大電路EER2VRRRU 212等效電阻等效電阻為無窮大為無窮大近似為近似為恒流恒流若忽略若忽略UBE3，IC3基本不受溫度影響基本不受溫度影響當(dāng)當(dāng)I2IB3時(shí)時(shí)，3RUUIIBE3R2E3C3 工作原理工作原理靜態(tài)靜態(tài)0CC2C121=IIII CE2CE1U=U CCV)7 . 0(CCCC RIV CCRIEU CB1B1III 動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)僅輸入差模信號(hào)，僅輸入差模信號(hào)，

27、u ui2i1和和大小相等，相位相反。大小相等，相位相反。 u uc2c1和和大小相等，大小相等， uuuc2c1o0 信號(hào)被放大。信號(hào)被放大。相位相反。相位相反。（1）差模電壓增益）差模電壓增益 idouDuu=Ai2i1o2o1uuuu 接入負(fù)載時(shí)接入負(fù)載時(shí) 雙入、單出雙入、單出i1o1uu22 becrR beLcuDr)R/R(=A21 雙入、雙出雙入、雙出 ido1uD1uu=Ai1o1uu2uDA21 bec2rR 接入負(fù)載時(shí)接入負(fù)載時(shí)beLcuDr)R/R(=A2 單端輸入單端輸入等效于雙端輸入等效于雙端輸入（2）共模電壓增益）共模電壓增益 雙端輸出雙端輸出 共模信號(hào)的輸入使兩管

28、集電極共模信號(hào)的輸入使兩管集電極電壓有相同的變化。電壓有相同的變化。所以所以0oc2oc1ocuuu0icocucuuA共模增益共模增益 單端輸出單端輸出icoc1uc1uuA抑制零漂能力增強(qiáng)抑制零漂能力增強(qiáng)icoc2uuobec2)1(rrR oc2rR oruc1A1) RW取值應(yīng)大些？還是小些？取值應(yīng)大些？還是小些？2) RW對(duì)對(duì)動(dòng)態(tài)參數(shù)的影響？動(dòng)態(tài)參數(shù)的影響？3) 若若RW滑動(dòng)端在中點(diǎn)，寫出滑動(dòng)端在中點(diǎn)，寫出Ad、 Ri的表達(dá)式。的表達(dá)式。2)1 (WbebcdRrRRAWbebi)1 ()(2RrRR五、差分放大電路的改進(jìn)1. 加調(diào)零電位器加調(diào)零電位器RWdoidmd2RRRRgA2

29、. 場(chǎng)效應(yīng)管差分放大電路場(chǎng)效應(yīng)管差分放大電路輸入信號(hào)是微弱電壓信號(hào)時(shí)？輸入信號(hào)是微弱電壓信號(hào)時(shí)？ui1=uic+uid/2ui2=uic- uid/2uic = uic1=uic2 =(ui1+ui2)/2uid=(ui1-ui2)uid1=-uid2= uid /2對(duì)于兩個(gè)任意信號(hào)對(duì)于兩個(gè)任意信號(hào)ui1、ui2，分析時(shí)可將它們，分析時(shí)可將它們分解成一對(duì)共分解成一對(duì)共模信號(hào)和一對(duì)差模信號(hào)模信號(hào)和一對(duì)差模信號(hào)，然后分別由差模和共模增益來求。，然后分別由差模和共模增益來求。例例：ui1=10mV ui2=8mVuic=(ui1+ui2)/2=9mVuid=(ui1-ui2) =2mVui1 =ui

30、c1+uid1 =9+1（mV）ui2 =uic2+uid2 =9-1（mV）補(bǔ)充補(bǔ)充1.1.對(duì)任意信號(hào)的分析方法對(duì)任意信號(hào)的分析方法討論一討論一若若uI1=10mV，uI2=5mV，則，則uId=？ uIc=？uId=5mV ，uIc=7.5mV討論二討論二1、uI=10mV，則，則uId=? uIc=? 2、若、若Ad=102、KCMR103用直流表測(cè)用直流表測(cè)uO ，uO=?uId=10mV ，uIc=5mVuO= Ad uId+ Ac uIc+UCQ1=?=?=?已知已知Ec=12V，Ee=6V， =60 rbb=100 Rc=Rb=Ree=10K RW=100 ,ui1=5mV, u

31、i2=3mV求：輸入差模電壓求：輸入差模電壓uid1、uid2和和共模電壓共模電壓uic,雙端輸出差模雙端輸出差模 uod和共模電壓和共模電壓 uoc 。解：解： 求靜態(tài)值求靜態(tài)值rbe0E2R)I(1/2R)I(1URIeeeBQWBQBEbBQA)2R/2(R)(1RUEIeeWbBEeBQ374.EQBQCQIA.II m2606.2K(mA)I26mV)(1rrEQbbbe 例例題題書書P167-P167-例例3.3.13.3.1自學(xué)自學(xué)求求uid1、uid2、uic uid1=-uid2=(ui1-ui2)/2uic1= uic1=uic=(ui1+ui2)/2=（53）/2=4mV

32、=（5-3）/2=1mV求求Aud uod /2R)(1rRRAWbebcud= -31idudoduAu= -31 2= -62mV 求求Auc uoc 雙端輸出：雙端輸出：Auc=0 uoc=0例例題題書書P167-P167-例例3.3.13.3.1自學(xué)自學(xué)3.3.3 3.3.3 直接耦合互補(bǔ)輸出級(jí)直接耦合互補(bǔ)輸出級(jí)二、基本電路二、基本電路三、消除交越失真的互補(bǔ)輸出級(jí)三、消除交越失真的互補(bǔ)輸出級(jí)四、準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)四、準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)五、直接耦合多級(jí)放大電路五、直接耦合多級(jí)放大電路一、對(duì)輸出級(jí)的要求一、對(duì)輸出級(jí)的要求一、對(duì)輸出級(jí)的要求一、對(duì)輸出級(jí)的要求 互補(bǔ)輸出級(jí)是直接耦合的功率放大電路?；パa(bǔ)輸出

33、級(jí)是直接耦合的功率放大電路。 對(duì)輸出級(jí)的要求：對(duì)輸出級(jí)的要求：1.1.帶負(fù)載能力強(qiáng)；帶負(fù)載能力強(qiáng)；2.2.直流功耗小；直流功耗??； 3.3.負(fù)載電阻上無直流功耗；負(fù)載電阻上無直流功耗；4.4.最大不失真輸出電壓最大。最大不失真輸出電壓最大。射極輸出形式射極輸出形式靜態(tài)工作電流小靜態(tài)工作電流小輸入為零時(shí)輸出為零輸入為零時(shí)輸出為零 雙電源供電時(shí)雙電源供電時(shí)Uom的峰的峰值接近電源電壓。值接近電源電壓。 單電源供電單電源供電Uom的峰值的峰值接近二分之一電源電壓。接近二分之一電源電壓。 斜率斜率 - 1 RE 斜率斜率 1 RE/ RL Q UCEQ ICQ IBQ Rc VCC VCC uCE i

34、C 三種放大電路中，共集電極電路的輸出電阻較低，但帶三種放大電路中，共集電極電路的輸出電阻較低，但帶上負(fù)載后上負(fù)載后Q會(huì)發(fā)生變化，且輸出不失真電壓也會(huì)減小。為了會(huì)發(fā)生變化，且輸出不失真電壓也會(huì)減小。為了滿足要求，并且保證滿足要求，并且保證ui=0時(shí)時(shí)uo=0，便引入雙向跟隨的互補(bǔ)輸，便引入雙向跟隨的互補(bǔ)輸出級(jí)出級(jí)也稱功率放大電路（第也稱功率放大電路（第9 9章）章）。二、基本電路二、基本電路ui = 0V UB= UE=0, T1、T2均截止均截止， uo = 0V 1. 特征特征：由一對(duì)由一對(duì)NPN、PNP特性相同的互補(bǔ)三特性相同的互補(bǔ)三極管組成，采用正、負(fù)雙電源供電極管組成，采用正、負(fù)雙電

35、源供電(OCL電路電路)2. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析T1的輸入特性的輸入特性理想化特性理想化特性3. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析ui正半周，正半周， T T1 1導(dǎo)通，導(dǎo)通，T T2 2截止截止, ,電流通路為電流通路為 +VCCT1RL地，地， uo = ui 兩只管子兩只管子都只在半個(gè)周期內(nèi)都只在半個(gè)周期內(nèi)交替工作，兩路電源交交替工作，兩路電源交替供電，雙向跟隨。替供電，雙向跟隨。ui負(fù)半周，負(fù)半周， T T1 1截止，截止，T T2 2導(dǎo)通導(dǎo)通, ,電流通路為電流通路為 地地 RL T2 -VCC， uo = ui4. 交越失真交越失真消除失真的方法：消除失真的方法：設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。設(shè)置合適的靜態(tài)

36、工作點(diǎn)。信號(hào)在零附近兩信號(hào)在零附近兩只管子均截止只管子均截止開啟開啟電壓電壓三、消除交越失真的互補(bǔ)輸出級(jí)三、消除交越失真的互補(bǔ)輸出級(jí)o 對(duì)偏置電路的要求：有合適的對(duì)偏置電路的要求：有合適的Q點(diǎn)，且動(dòng)態(tài)電阻點(diǎn)，且動(dòng)態(tài)電阻盡可能小，即動(dòng)態(tài)信號(hào)的損失盡可能小。盡可能小，即動(dòng)態(tài)信號(hào)的損失盡可能小。o 如果信號(hào)為零時(shí)兩只管子處于臨界導(dǎo)通或微導(dǎo)通如果信號(hào)為零時(shí)兩只管子處于臨界導(dǎo)通或微導(dǎo)通狀態(tài)狀態(tài)，那么當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)兩只管子中至少有一那么當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)兩只管子中至少有一只導(dǎo)通，因而消除了交越失真。只導(dǎo)通，因而消除了交越失真。o 二極管導(dǎo)通時(shí)，對(duì)直流電源的作用可近似等效為二極管導(dǎo)通時(shí)，對(duì)直流電源的作用可近似等

37、效為一個(gè)一個(gè)0.60.60.8V0.8V的直流電池，對(duì)交流信號(hào)的作用的直流電池，對(duì)交流信號(hào)的作用可等效為一個(gè)數(shù)值很小的動(dòng)態(tài)電阻?？傻刃橐粋€(gè)數(shù)值很小的動(dòng)態(tài)電阻。三、消除交越失真的互補(bǔ)輸出級(jí)三、消除交越失真的互補(bǔ)輸出級(jí)D2D1B1B2UUU靜態(tài)：使使T1和和T2均處于微導(dǎo)通均處于微導(dǎo)通可克服交越失真可克服交越失真ib2b1uuu動(dòng)態(tài)：三、消除交越失真的互補(bǔ)輸出級(jí)三、消除交越失真的互補(bǔ)輸出級(jí)倍增電路故稱之為，則若BEBE443B1B2B2UURRRUII四、準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)四、準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí) 為了增大為了增大T1管和管和T2管的電流放大系數(shù)，以減小前級(jí)管的電流放大系數(shù)，以減小前級(jí)驅(qū)動(dòng)電流，常采用復(fù)合管結(jié)

38、構(gòu)。驅(qū)動(dòng)電流，常采用復(fù)合管結(jié)構(gòu)。為保持輸出管的良好對(duì)為保持輸出管的良好對(duì)稱性，輸出管應(yīng)為同類型晶體管。稱性，輸出管應(yīng)為同類型晶體管。T2和和T4類型相同，特性相同，類型相同，特性相同，這種輸出管為同一類型管這種輸出管為同一類型管的電路稱為準(zhǔn)互補(bǔ)電路。的電路稱為準(zhǔn)互補(bǔ)電路。五、直接耦合多級(jí)放大電路五、直接耦合多級(jí)放大電路實(shí)用直接耦合多級(jí)放大電路常采用實(shí)用直接耦合多級(jí)放大電路常采用1.差分放大電路作為輸入級(jí)差分放大電路作為輸入級(jí)，減小溫漂，提高，減小溫漂，提高KCMR。當(dāng)輸入信號(hào)較微弱時(shí)，常采用當(dāng)輸入信號(hào)較微弱時(shí)，常采用FET差分電路。差分電路。2.輸出級(jí)一般采用輸出級(jí)一般采用OCL電路電路，可以提高帶載能力，可以提高帶載能力，同時(shí)最大不失真輸出電壓幅值可以接近電源電壓。同時(shí)最大不失真輸出電壓幅值可以接近電源電壓。3.中間級(jí)常采用共射級(jí)放大電路中間級(jí)常采用共射級(jí)放大電路，可以提高電壓放大，可以提高