模擬電路第13講

1、模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)Analog ElectronicsAnalog Electronics吳立成第三章 多級(jí)放大電路3.1 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 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 3.3 差分放大電路差分放大電路3.4 3.4 互補(bǔ)輸出級(jí)互補(bǔ)輸出級(jí)3.5 3.5 直接耦合多級(jí)放大電路讀圖直接耦合多級(jí)放大電路讀圖3.3 3.3 差分放大電路差分放大電路一、零點(diǎn)漂移現(xiàn)象一、零點(diǎn)漂移現(xiàn)象二、長尾式差分放大電路的組成（復(fù)習(xí)）二、長尾式差分放大電路的組成（復(fù)習(xí)）三、長尾式差分放大電路的分析三、長尾式差分放大電路的分析四、差分放大電路的

2、四種接法四、差分放大電路的四種接法五、具有恒流源的差分放大電路五、具有恒流源的差分放大電路六、差分放大電路的改進(jìn)六、差分放大電路的改進(jìn)零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移零輸入零輸入零輸出零輸出理想對(duì)稱理想對(duì)稱二、長尾式差分放大電路的組成二、長尾式差分放大電路的組成實(shí)用電路：實(shí)用電路： Re1、Re2合二合二為一，為一，VBB共用，電源與信共用，電源與信號(hào)源共地號(hào)源共地 也稱為差動(dòng)放大電路也稱為差動(dòng)放大電路概念：共模信號(hào)、差模信號(hào)及共差模放大倍數(shù)概念：共模信號(hào)、差模信號(hào)及共差模放大倍數(shù)差模信號(hào)：大小相等，極性相反差模信號(hào)：大小相等，極性相反的信號(hào)對(duì)，如的信號(hào)對(duì)，如u11= -u12=3sint V共模信號(hào)：大小相

3、等，極性相同共模信號(hào)：大小相等，極性相同的信號(hào)對(duì)，如的信號(hào)對(duì)，如u11=3V，u12=3V 差模放大倍數(shù)差模放大倍數(shù)Ad：輸入差模信號(hào)時(shí)的放大倍數(shù)，：輸入差模信號(hào)時(shí)的放大倍數(shù)，(differential)occIcuAuoddIduAu (common) 共模放大倍數(shù)共模放大倍數(shù)Ac：輸入共模信號(hào)時(shí)的放大倍數(shù)：輸入共模信號(hào)時(shí)的放大倍數(shù) 輸出輸出 u0=Acu11=Acu12 即即uIc=u11=u12 理想狀態(tài)下長尾差分電路理想狀態(tài)下長尾差分電路Ac=0 溫漂產(chǎn)生共模信號(hào)，被抑制溫漂產(chǎn)生共模信號(hào)，被抑制輸出輸出u0=Ad(u11-u12) 即即uId=u11-u12三、長尾式差分放大電路的分析

4、三、長尾式差分放大電路的分析 eBEQEEEQ2RUVI1EQBQII02CQ1CQOCQ2CQ1CQEQ2EQ1EQCQ2CQ1CQBQ2BQ1BQUUuUUUIIIIIIIII1. Q點(diǎn)：eEQBEQBQEE2RIURIVb 輸入回路方程：輸入回路方程：通常通常Rb較小，且較小，且IBQ很小，故可簡化為：很小，故可簡化為：CEQCQEQCCCQcBEQ()UUUVIRU2. 2. 抑制共模信號(hào)抑制共模信號(hào) 0 )()(C2CQ2C1CQ1C2C1OuuuuuuuOcccIc 0uAAu共模放大倍數(shù)，參數(shù)理想對(duì)稱時(shí) C21CC21CB21Buuiiii設(shè)有共模信號(hào)：設(shè)有共模信號(hào)：IcI2I1

5、uuu理想情況下，電路參數(shù)完全對(duì)稱，有：理想情況下，電路參數(shù)完全對(duì)稱，有：2. 2. 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)饔肦e的共模負(fù)反饋?zhàn)饔茫旱墓材Ｘ?fù)反饋?zhàn)饔茫簻囟茸兓鸬淖兓蓽囟茸兓鸬淖兓傻刃楣材Ｐ盘?hào)等效為共模信號(hào)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。3. 3. 放大差模信號(hào)放大差模信號(hào)C1OC21CC21CB21B2 uuuuiiiiiE1= iE2，Re中電流不變，即中電流不變，即Re 對(duì)差模信號(hào)無對(duì)差模信號(hào)無反饋?zhàn)饔梅答佔(zhàn)饔?/IdI2I

6、1uuu差模信號(hào)：數(shù)值相等，極性差模信號(hào)：數(shù)值相等，極性相反的輸入信號(hào)，即相反的輸入信號(hào)，即2Idu2Idu )(2bebBIdrRiu虛地虛地為什么？為什么？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， Au相當(dāng)于單管共射放大電路，相當(dāng)于單管共射放大電路，但克服了溫漂但克服了溫漂3.3 3.3 差分放大電路差分放大電路一、零點(diǎn)漂移現(xiàn)象一、零點(diǎn)漂移現(xiàn)象二、長尾式差分放大電路的組成二、長尾式差分放大電路的組成三、長尾式差分放大電路的分析三、長尾式差分放大電路的分

7、析四、差分放大電路的四種接法四、差分放大電路的四種接法五、具有恒流源的差分放大電路五、具有恒流源的差分放大電路六、差分放大電路的改進(jìn)六、差分放大電路的改進(jìn) 根據(jù)信號(hào)源和負(fù)載的接地情況，差分放大電根據(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：路有四種接法： 雙端輸入雙端輸出（雙入雙出）、雙端輸入雙端輸出（雙入雙出）、 雙端輸入單端輸出（雙入單出）、雙端輸入單端輸出（雙入單出）、 單端輸入雙端輸出（單入雙出）、單端輸入雙端輸出（單入雙出）、 單端輸入單端輸出（單入單出）。單端輸入單端輸出（單入單出）。四、差分放大電路的四種接法四、差分放大電路的四種接法雙入雙出：雙入雙出：0dIuAu四、差分

8、放大電路的四種接法四、差分放大電路的四種接法LCQ1CCCQcLcLCCCQcCQ2CCCQc() RUVIRRRRVIRUVIR 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. 1. 雙端輸入單端輸出雙端輸入單端輸出：Q點(diǎn)分析點(diǎn)分析直流等效電路直流等效電路 UCEQ1=？，？， UCEQ2 =？ 1. 1. 雙端輸入單端輸出雙端輸入單端輸出：差模信號(hào)作用下的分析：差模信號(hào)作用下的分析cLdbbe ()2()RRARr cobebi)(2RRrRR，1. 1. 雙端輸入單端輸出雙端輸入單端輸出：

9、共模信號(hào)作用下的分析：共模信號(hào)作用下的分析cLdbbe ()12RRARr ebebLcc)1 (2)( RrRRRAbbeeCMRbbe2(1)2()RrRKRre2Re2R1. 1. 雙端輸入單端輸出雙端輸入單端輸出：問題討論：問題討論bebLcd)( 21rRRRA（1）什么情況下）什么情況下Ad為為“”？從右邊輸出時(shí)。從右邊輸出時(shí)。（2）雙端輸出時(shí)的）雙端輸出時(shí)的Ad是單端輸出時(shí)的是單端輸出時(shí)的2倍嗎？倍嗎？不是。不是。bbeeCMRbbe2(1)2()RrRKRrcobebi)(2RRrRR，2. 2. 單端輸入雙端輸出單端輸入雙端輸出共模輸入共模輸入差模輸入差模輸入輸入差模信號(hào)的同

10、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，2. 2. 單端輸入雙端輸出單端輸入雙端輸出IOdIc2uuAuA 靜態(tài)分析與雙入雙出一樣，靜態(tài)分析與雙入雙出一樣， 動(dòng)態(tài)參數(shù)與也雙入雙出一樣，為什么？動(dòng)態(tài)參數(shù)與也雙入雙出一樣，為什么？差模輸出差模輸出共模輸出共模輸出2/IIcIIduuuu，3. 3. 單端輸入單端輸出單端輸入單端輸出 靜態(tài)分析與雙入單出一樣靜態(tài)分析與雙入單出一樣 必須進(jìn)行輸入信號(hào)分解，即必須進(jìn)行輸入信號(hào)分解，即uI2/IIcIIduuuu，IOdIc2uuAuA 其中的動(dòng)態(tài)參數(shù)也與雙入單出的分析一樣其中的動(dòng)態(tài)參數(shù)也與雙入單出的分析一樣

11、4. 4. 四種接法的比較四種接法的比較：電路：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；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。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)coCMRcbebLcd2 0 )2(RRKArRRRA雙端輸出：cobebebebCMRebebLccbebLcd )(2)1 (2 )1 (2)( )(2)(RRrRRrRKRrRRRArRRRA單端輸出：差分電路四種接法的性能比較差分電路四種接法的性能比較雙端輸入雙端輸入雙端輸出雙端輸出雙端輸入雙端輸入單端輸出單端輸出單端輸入單端輸入雙端輸出雙端輸出單端輸入單端輸入單端輸出單端輸出A AududA AucucK KCMRCMRR Ri iR Ro o性能性能類別類別- Rc- Rc R Rb b + + r rbebe- Rc- Rc 2 2（R Rb b + + r rbebe）- Rc- R