模擬電子技術(shù)4-2

1、一、用于提供偏置的電流源改進(jìn)型電流源（1）鏡像電流源加射極輸出器（2）威爾遜電流源（3）多路電流源基準(zhǔn)輸出多集電極管構(gòu)成的多路電流源1、有源負(fù)載共射放大電路電壓放大倍數(shù)可以達(dá)到最大二、作為有源負(fù)載的電流源2、有源負(fù)載差分放大電路差模輸入相當(dāng)于雙端輸出差模電壓放大倍數(shù)有源負(fù)載，單端輸出的差模電壓放大倍數(shù)F007電路原理圖長(zhǎng)尾基準(zhǔn)有源負(fù)載F007電路中的放大電路部分長(zhǎng)尾 若在集成運(yùn)放電路中能夠估算出某一支路的電流，則這個(gè)電流往往是偏置電路中的基準(zhǔn)電流。找出偏置電路雙端輸入、單端輸出差分放大電路以復(fù)合管為放大管、恒流源作負(fù)載的共射放大電路用UBE倍增電路消除交越失真的準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)三級(jí)放大電路簡(jiǎn)化電路

2、分解電路輸入級(jí)的分析 T3、T4為橫向PNP型管，輸入端耐壓高。共集形式，輸入電阻大，允許的共模輸入電壓幅值大。共基形式頻帶寬。共集-共基形式Q點(diǎn)的穩(wěn)定：T（）IC1 IC2 IC8 IC9與IC8為鏡像關(guān)系IC9因?yàn)镮C10不變IB3 IB4 IC3 IC4 IC1 IC2 T1和T2從基極輸入、射極輸出T3和T4從射極輸入、集電極輸出輸入級(jí)的分析T7的作用：抑制共模信號(hào) T5、T6分別是T3、T4的有源負(fù)載。作用？+_放大差模信號(hào)+_特點(diǎn)：輸入電阻大、差模放大倍數(shù)大、共模放大倍數(shù)小、輸入端耐壓高，并完成電平轉(zhuǎn)換（即對(duì)“地”輸出）。中間級(jí)的分析 中間級(jí)是主放大器，它所采取的一切措施都是為了增

3、大放大倍數(shù)。 F007的中間級(jí)是以復(fù)合管為放大管、采用有源負(fù)載的共射放大電路。由于等效的集電極電阻趨于無(wú)窮大，故動(dòng)態(tài)電流幾乎全部流入輸出級(jí)。中間級(jí)輸出級(jí)輸出級(jí)的分析D1和D2起過(guò)流保護(hù)作用，未過(guò)流時(shí)，兩只二極管均截止。iO增大到一定程度，D1導(dǎo)通，為T14基極分流，從而保護(hù)準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)，UBE倍增電路消除交越失真。中間級(jí)輸出級(jí)電流采樣電阻特點(diǎn)：輸出電阻小最大不失真輸出電壓高判斷同相輸入端和反相輸入端F324電路原理圖F324的簡(jiǎn)化電路原理圖集電極負(fù)載過(guò)流保護(hù)1、輸入級(jí)采用什么措施增大放大倍數(shù)？2、中間級(jí)采用什么措施增大電壓放大倍數(shù)？3、如何消除交越失真？4、uI1、 uI3哪個(gè)是同相輸入端？哪

4、個(gè)是反相輸入端？有源負(fù)載有源負(fù)載復(fù)合管共射放大電路增大輸入級(jí)的負(fù)載電阻_+_+反相輸入端同相輸入端增大第二級(jí)的負(fù)載電阻超管理想運(yùn)放：1) Aud 4) KCMR 5)BW 2) Rid 3)Ro 0理想運(yùn)放工作在線性區(qū)的兩個(gè)特點(diǎn)1) u+ u(虛短)2) i+ i 0 (虛斷)圖4.6.1 輸入保護(hù)措施4.6 集成運(yùn)放的使用圖4.6.2 輸出保護(hù)電路圖4.6.3 電源端保護(hù)圖4.6.4 提高輸出電壓的電路圖4.6.5 增大輸出電流的措施 三、電路如圖T4.3所示，已知1=2=3=100。各管的UBE均為0.7V，試求IC2的值。 A A 四、電路如圖T4.4所示。 （1）說(shuō)明電路是幾級(jí)放大電路

5、，各級(jí)分別是哪種形式的放大電路（共射、共集、差放）； （2）分別說(shuō)明各級(jí)采用了哪些措施來(lái)改善其性能指標(biāo)（如增大放大倍數(shù)、輸入電阻）。 共集共基差分放大復(fù)合管共射放大有源負(fù)載OCL互補(bǔ)功放 解：（1）三級(jí)放大電路，第一級(jí)為共集-共基雙端輸入單端輸出差分放大電路，第二級(jí)是共射放大電路，第三級(jí)是互補(bǔ)輸出級(jí)。 （2）第一級(jí)采用共集-共基形式，增大輸入電阻，改善高頻特性；利用有源負(fù)載（T5、T6）增大差模放大倍數(shù)，使單端輸出電路的差模放大倍數(shù)近似等于雙端輸出電路的差模放大倍數(shù)，同時(shí)減小共模放大倍數(shù)。 第二級(jí)為共射放大電路，以T7、T8構(gòu)成的復(fù)合管為放大管、以恒流源作集電極負(fù)載，增大放大倍數(shù)。 第三級(jí)為互

6、補(bǔ)輸出級(jí)，加了偏置電路，利用D1、D2的導(dǎo)通壓降使T9和T10在靜態(tài)時(shí)處于臨界導(dǎo)通狀態(tài)，從而消除交越失真。 4.3 多路電流源電路如圖P4.3所示，已知所有晶體管的特性均相同，UBE均為0.7V。試求IC1、IC2各為多少。 解：因?yàn)門1、T2、T3的特性均相同，且UBE均相同，所以它們的基極、集電極電流均相等，設(shè)集電極電流為IC。先求出R中電流，再求解IC1、IC2。A 當(dāng)（1）3時(shí) A4.4 電路如圖P4.4所示，T管的低頻跨導(dǎo)為 gm ，T1和T2管d-s間的動(dòng)態(tài)電阻分別為rds1和rds2。試求解電壓放大倍數(shù)Au = uO/uI 的表達(dá)式。 解：由于 T2 和 T3 所組成的鏡像電流源

7、是以 T1 為放大管的共射放大電路的有源負(fù)載，T1、T2 管 d-s 間動(dòng)態(tài)電阻分別為rds1、rds2 ，所以電壓放大倍數(shù) Au 的表達(dá)式為 4.9 在圖P4.9所示電路中，已知T1T3管的特性完全相同，2；反相輸入端的輸入電流為iI1，同相輸入端的輸入電流為iI2。試問(wèn)： （1）iC2? （2）iB2?（3）Aui=uO/(iI1iI2)？ 解：（1）因?yàn)門1和T2為鏡像關(guān)系，且2，所以iC2iC1iI2 。 （2）iB3iI1iC2iI1iI2 （3）輸出電壓的變化量和放大倍數(shù)分別為 4.10 比較圖P4.10所示兩個(gè)電路，分別說(shuō)明它的是如何消除交越失真和如何實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)的。 解：在圖（

8、a）所示電路中，D1、D2使T2、T3微導(dǎo)通，可消除交越失真。R為電流采樣電阻，D3對(duì)T2起過(guò)流保護(hù)。當(dāng)T2導(dǎo)通時(shí)，uD3uBE2iORuD1，未過(guò)流時(shí)iOR較小，因uD3小于開(kāi)啟電壓使D3截止；過(guò)流時(shí)因uD3大于開(kāi)啟電壓使D3導(dǎo)通，為T2基極分流。D4對(duì)T4起過(guò)流保護(hù)，原因與上述相同。 在圖（b）所示電路中，T4、T5使T2、T3微導(dǎo)通，可消除交越失真。R2為電流采樣電阻，T6對(duì)T2起過(guò)流保護(hù)。當(dāng)T2導(dǎo)通時(shí)，uBE6iOR2，未過(guò)流時(shí)iOR2較小，因uBE6小于開(kāi)啟電壓使T6截止；過(guò)流時(shí)因uBE6大于開(kāi)啟電壓使T6導(dǎo)通，為T2基極分流。T7對(duì)T3起過(guò)流保護(hù)，原因與上述相同。4.11 圖4.1

9、1所示電路是某集成運(yùn)放電路的一部分，單電源供電，T1、T2、T3為放大管。試分析：（1）100A電流源的作用；（2）T4的工作區(qū)域(截止、放大、飽和)；（3）50A電流源的作用；（4）T5與 R的作用 。解：（1）為T1提供靜態(tài)集電極電流、為T2提供基極電流，并作為T1的有源負(fù)載。 （2）T4截止。因?yàn)閡B4uC1uOuRuB2uB3，uE4uO，uB4uE4。 （3）50A電流源為T3提供射極電流，在交流等效電路中等效為阻值非常大的電阻。 （4）保護(hù)電路。uBE5iOR，未過(guò)流時(shí)T5電流很小；過(guò)流時(shí)使iE550A，T5更多地為T3的基極分流。4.12 電路如圖P4.12所示，試說(shuō)明各晶體管的

10、作用。 解：T1為共射放大電路的放大管；T2和T3組成互補(bǔ)輸出級(jí)；T4、T5、R2組成偏置電路，用于消除交越失失真。 4.13 圖4.13所示簡(jiǎn)化的高精度運(yùn)放電路原理圖，試分析：（1）兩個(gè)輸入端中哪個(gè)是同相輸入端，哪個(gè)是反相輸入端；（2）T3與T4的作用；（3）電流源I3的作用；（4）D2與D3的作用。 -+-+解：（1）u11為反相輸入端，u12為同相輸入端。（2）為T1和T2管的有源負(fù)載，將T1管集電極電流變化量轉(zhuǎn)換到輸出，使單端輸出差分放大電路的差模放大倍數(shù)近似等于雙端輸出時(shí)的放大倍數(shù)。（3）為T6設(shè)置靜態(tài)電流，且為T6的集電極有源負(fù)載，增大共射放大電路的放大能力。（4）消除交越失真。 +4.14通用型運(yùn)放F747的內(nèi)部電路如圖P4.14所示，試分析：（1）偏置電路由哪些元件組成？基準(zhǔn)電流約為多少？（2）哪些是放大管，組成幾級(jí)放大電路，每級(jí)各是什么基本電路？ （3）T19、T20和R8組成的電路的作用是什么？ 基準(zhǔn)長(zhǎng)尾有源負(fù)載基準(zhǔn)F747電路原理圖F007電路原理圖解：（1）由