多級(jí)放大電路

1、 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第1頁(yè)第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(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 直接耦合放大電路直接耦合放大電路 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第2頁(yè)3.1 多級(jí)放大電路的耦合方式一、直接耦合一、直接耦合二、阻容耦合二、阻容耦合三、變壓器耦合三、變壓器耦合四、光電耦合四、光電耦合 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第3頁(yè)既是第一級(jí)的

2、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能夠放大變化緩慢的信號(hào)，便于集成化，號(hào)，便于集成化， Q Q點(diǎn)相互點(diǎn)相互影響，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)，前級(jí)由溫度變化所引起的電流、電位當(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。的變化會(huì)逐級(jí)放大。第二級(jí)第二級(jí)第一級(jí)第一級(jí)Q1合適嗎？合適嗎？直接直接連接連接輸入為零，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)漂移求解求解Q Q點(diǎn)時(shí)應(yīng)按各回路列多元一次方程，然后解方程組。點(diǎn)時(shí)應(yīng)按各回路列多元一次方程，然后解方程組。3

3、.1.1直接耦合直接耦合 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第4頁(yè)3.1.1直接耦合直接耦合（a）兩個(gè)單管放大電路簡(jiǎn)單的直接耦合）兩個(gè)單管放大電路簡(jiǎn)單的直接耦合特點(diǎn)：特點(diǎn)：(1) 可以放大緩慢變可以放大緩慢變化的信號(hào)；化的信號(hào)；(2) 便于集成化。便于集成化。(3)各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)互相影響；基極和集電極電位會(huì)隨著級(jí)各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)互相影響；基極和集電極電位會(huì)隨著級(jí)數(shù)增加而上升；數(shù)增加而上升；(4) 零點(diǎn)漂移（如何克服？）零點(diǎn)漂移（如何克服？）。Rc1Rb1+VCC+T1+ iUOURc2Rb2T2(a)電路的問(wèn)題：電路的問(wèn)題：靜態(tài)時(shí)，靜態(tài)時(shí)，T1的的UCE

4、Q1=T2的的UBEQ2，T1的的Q點(diǎn)點(diǎn)靠近飽和區(qū)，易引起飽和失真（動(dòng)態(tài)）靠近飽和區(qū)，易引起飽和失真（動(dòng)態(tài)）。 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第5頁(yè)一、一、 直接耦合放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置直接耦合放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置改進(jìn)電路改進(jìn)電路(b)(b) 電路中接入電路中接入 Re2，保證，保證第一級(jí)集電極有較高的靜態(tài)第一級(jí)集電極有較高的靜態(tài)電位，但第二級(jí)放大倍數(shù)嚴(yán)電位，但第二級(jí)放大倍數(shù)嚴(yán)重下降。重下降。 改進(jìn)電路改進(jìn)電路(c1)穩(wěn)壓管動(dòng)態(tài)電阻很小，穩(wěn)壓管動(dòng)態(tài)電阻很小，可以使第二級(jí)的放大倍數(shù)可以使第二級(jí)的放大倍數(shù)損失小。但集電極電壓變損失小。但集電極電

5、壓變化范圍減小?；秶鷾p小。DZRc1Rb1+VCC+T1+ iUOURc2RT2( (c) )Rc1Rb1+VCC+T1+ iUOURc2Re2T2( (b) ) 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第6頁(yè)改進(jìn)電路改進(jìn)電路(c2)+VCCRc1Rb1+T1+ iUOURc2Rb2T2Dz改進(jìn)電路改進(jìn)電路(d) 可降低第二級(jí)的集可降低第二級(jí)的集電極電位，又不損失放大電極電位，又不損失放大倍數(shù)。但穩(wěn)壓管噪聲較大。倍數(shù)。但穩(wěn)壓管噪聲較大。NPN管和管和PNP管混管混合使用，可獲得合適的合使用，可獲得合適的工作點(diǎn)。為經(jīng)常采用的工作點(diǎn)。為經(jīng)常采用的方式。方式。(

6、 (c) )Rc1Rb1+VCC+T1+ iUOURe2Rc2T2 ( (d) )直接耦合放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置直接耦合放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第7頁(yè)NPN型管和型管和PNP型管混合使用型管混合使用原因原因 在用在用NPN型管組成型管組成N級(jí)共射放大電路，由于級(jí)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)集電極電位接），以致于后級(jí)集電極電位接近電源電壓，近電源電壓，Q點(diǎn)不合適。點(diǎn)不合適。UCQ1 （ UBQ2 ） UBQ1UCQ2 UCQ1 UCQ1 （ UBQ

7、2 ） UBQ1UCQ2 UCQ1 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第8頁(yè) 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)，低頻特性。不能放大變化緩慢的信號(hào)，低頻特性差，不適于集成化。差，不適于集成化。 一般在信號(hào)頻率很高、輸出功率很大等情況下，在分一般在信號(hào)頻率很高、輸出功率很大等情況下，在分立元件電路中使用。立元件電路中使用。共射電路共射電路共集電路共集電路有零點(diǎn)漂移嗎？有零點(diǎn)漂移嗎？ 利用電容連接信號(hào)源利用電容連接信號(hào)源與放大電路、放大電路與放大電路、放大電路的前后級(jí)、放大電路與的前后級(jí)、放大電路與負(fù)載，為阻容耦合。負(fù)載，為阻容耦合。3.1.2

8、阻容耦合阻容耦合 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第9頁(yè) 可能是實(shí)際的負(fù)載，也可可能是實(shí)際的負(fù)載，也可能是下級(jí)放大電路能是下級(jí)放大電路3.1.3、變壓器耦合、變壓器耦合L2L2c21RIRIPPl， 理想變壓器情況理想變壓器情況下，負(fù)載上獲得的功下，負(fù)載上獲得的功率等于原邊消耗的功率等于原邊消耗的功率。率。，實(shí)現(xiàn)了阻抗變換。L221L2c2L)(RNNRIIRl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 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第10頁(yè)變壓器耦合放大電路變壓器耦合放大電路選擇恰當(dāng)?shù)淖儽?，?/p>

9、在負(fù)載上得到盡可能大的輸出選擇恰當(dāng)?shù)淖儽?，可在?fù)載上得到盡可能大的輸出功率。功率。變壓器耦合放大電路變壓器耦合放大電路第二級(jí)第二級(jí)VT2、VT3組成推挽組成推挽式放大電路，式放大電路，信號(hào)正負(fù)半周信號(hào)正負(fù)半周VT2、VT3 輪流輪流導(dǎo)電。導(dǎo)電。 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第11頁(yè)3.1.4光電耦合光電耦合 光電耦合是以光信號(hào)為媒介來(lái)實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的耦合和傳光電耦合是以光信號(hào)為媒介來(lái)實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的耦合和傳遞的，因而其抗干擾能力強(qiáng)而得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。遞的，因而其抗干擾能力強(qiáng)而得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。一、光電耦合一、光電耦合光電耦合器及其傳輸特性光電耦合

10、器及其傳輸特性發(fā)光元件發(fā)光元件光敏元件光敏元件 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第12頁(yè)二、光電耦合放大電路二、光電耦合放大電路光電耦合放大電路光電耦合放大電路 目前市場(chǎng)上已有集成光電耦合放大電路，具有較強(qiáng)的目前市場(chǎng)上已有集成光電耦合放大電路，具有較強(qiáng)的放大能力。放大能力。 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第13頁(yè)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)分析一、動(dòng)態(tài)參數(shù)分析一、動(dòng)態(tài)參數(shù)分析1.電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) njujnuAUUUUUUUUA1ioi2o2io1io2. 輸入電阻輸入

11、電阻i1iRR 3. 輸出電阻輸出電阻nRRoo 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。 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第14頁(yè)一、動(dòng)態(tài)參數(shù)分析一、動(dòng)態(tài)參數(shù)分析1. 1.電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) njujnuAUUUUUUUUA1ioi2o2io1io2. 2. 輸入電阻輸入電阻i1iRR 3. 3. 輸出電阻輸出電阻nRRoo 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)的數(shù)值大，最大不失真輸出電壓大值大，最大不失

12、真輸出電壓大。 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第15頁(yè)二、分析舉例二、分析舉例【例【例】已知，已知，T1和和T2的的均為均為150，UBEQ=0.7V，rbe1=4k，rbe2=2.2k，VCC=12V。試估算電路的試估算電路的Q點(diǎn)、點(diǎn)、Au、Ri和和Ro。 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第16頁(yè)【解【解】求解求解Q點(diǎn)，由于電路采用阻容耦合方式，每級(jí)點(diǎn)，由于電路采用阻容耦合方式，每級(jí)Q點(diǎn)獨(dú)立點(diǎn)獨(dú)立求解。求解。第一級(jí)為典型第一級(jí)為典型Q點(diǎn)穩(wěn)定電路（共射）點(diǎn)穩(wěn)定電路（共射）VVRRRUCCBQ32121mA

13、kVVRUUIBEQBQEQ13 . 27 . 034111AmAIIEQBQ7.61501111VRRIVUEQCCCEQ7 . 4) 3 . 25(112)(4311 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第17頁(yè)第二級(jí)為共集放大電路，其第二級(jí)為共集放大電路，其Q點(diǎn)為：點(diǎn)為：ARRUVIBEQCCBQ13)1 (6522mAAIIBQEQ21963)1 (222VRIVUEQCCCEQ25212622 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第18頁(yè)求動(dòng)態(tài)參數(shù)求動(dòng)態(tài)參數(shù)給出交流等效電路給出交流等效電路 求第一級(jí)電壓放

14、大倍數(shù)，應(yīng)先求其負(fù)載電阻，及第二求第一級(jí)電壓放大倍數(shù)，應(yīng)先求其負(fù)載電阻，及第二級(jí)輸入電阻級(jí)輸入電阻Ri2。)(1 (L622be5i2RRrRRkRi882177)/(12311beiurRRA 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第19頁(yè)21L62be2L6221bei231)( ) 1 ()( ) 1 ()( uuuuuAAARRrRRArRRA1be2536orRRRR求動(dòng)態(tài)參數(shù)求動(dòng)態(tài)參數(shù)be121irRRR第二級(jí)電壓放大倍數(shù)接近第二級(jí)電壓放大倍數(shù)接近1 1將數(shù)值代入公式，其結(jié)果為0.994則整個(gè)電路的電壓放大倍數(shù)為則整個(gè)電路的電壓放大倍數(shù)為：計(jì)算

15、公式計(jì)算公式176994. 017721uuuAAA電路的輸入電阻取前級(jí)的輸入電阻：電路的輸入電阻取前級(jí)的輸入電阻：Ri=1.94K輸出電阻 RO=48 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第20頁(yè)【例【例】如圖所示的兩級(jí)電壓放大電路，已知如圖所示的兩級(jí)電壓放大電路，已知1= 2 =50, T1和和T2均為均為3DG8D。 RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+B1R B2R T1T2E2R E1R 1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k oU.Ui. 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第

16、21頁(yè) 【解【解】?jī)杉?jí)放大電路的靜態(tài)值可分別計(jì)算。兩級(jí)放大電路的靜態(tài)值可分別計(jì)算。A8 . 9mA2750)(110000.624) (1E1B1BECCB1 RRUUImA 49. 0mA 0098. 050)(1)1(B1E1 II V77. 10V2749. 024E1E1CCCE RIUU 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第22頁(yè)V26.843V438224B2B2B1CCB2 RRRUVmA 96. 0mA5 . 751. 06 . 026. 8E2E2BE2B2C2 RRUUIV71. 6)V5 . 751. 010(96. 024)(E

17、2E2C2C2CCCE2 RRRIUU 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第23頁(yè)2ir1iirr 2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U. 由等效電路可知，放大電路的輸入電阻由等效電路可知，放大電路的輸入電阻 ri 等于第一級(jí)的等于第一級(jí)的輸入電阻輸入電阻ri1。 第一級(jí)是射極輸出器，它的輸入電阻第一級(jí)是射極輸出器，它的輸入電阻ri1與負(fù)載有關(guān)，而與負(fù)載有關(guān)，而射極輸出器的負(fù)載即是第二級(jí)輸入電阻射極輸出器的負(fù)載即是第二級(jí)輸入電阻 ri2。 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第

18、三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第24頁(yè) k58. 196. 0265120026)1(200Ebe2 Ir k 14)1(/E2be2B2B12 RrRRri k 22. 9k14271427/i2E1L1 rRR2ir2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui。oU.o1U. 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第25頁(yè) k 349 02650)(120026) (1200rE11be1 .I k 320)1 (/L1be1B1i1i RrRrr 2oorr k10C2o2o Rrr2bI

19、2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui。oU.o1U. 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第26頁(yè)求各級(jí)電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)求各級(jí)電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù) 994 022 950)(1322 9)501()1()1(L111beL111u.RrRA 2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U. 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第27頁(yè)總電壓放大倍數(shù)總電壓放大倍數(shù)2bI2c

20、Irbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U. 1851. 050)(179. 11050)1(2E2be22C2 RrRAu 9 . 1718)(994. 021 uuuAAA 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第28頁(yè)討論討論一 失真分析：由失真分析：由NPNNPN型管組成的兩級(jí)共射放大電路型管組成的兩級(jí)共射放大電路共射放共射放大電路大電路共射放共射放大電路大電路iuou飽和失真？截止失真？飽和失真？截止失真？ 首先確定在哪一級(jí)出現(xiàn)了失真，再判斷是什么失真。首先確定在哪一級(jí)出現(xiàn)了失真，再判斷

21、是什么失真。 比較比較U Uom1om1和和U Uim2im2，則可判斷在輸入信號(hào)逐漸增大時(shí)，則可判斷在輸入信號(hào)逐漸增大時(shí)哪一級(jí)首先出現(xiàn)失真。哪一級(jí)首先出現(xiàn)失真。 在前級(jí)均未出現(xiàn)失真的情況下，多級(jí)放大電路的在前級(jí)均未出現(xiàn)失真的情況下，多級(jí)放大電路的最大不失真電壓等于輸出級(jí)的最大不失真電壓。最大不失真電壓等于輸出級(jí)的最大不失真電壓。 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第29頁(yè)3.3 3.3 差分放大電路差分放大電路一、零點(diǎn)漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因一、零點(diǎn)漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因二、長(zhǎng)尾式差分放大電路的組成二、長(zhǎng)尾式差分放大電路的組成三、長(zhǎng)尾式差分放大電路的分

22、析三、長(zhǎng)尾式差分放大電路的分析四、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) 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第30頁(yè)一、一、 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)生的原因直接耦合時(shí)，輸入電壓為零，但輸出電壓離開(kāi)零點(diǎn)，并直接耦合時(shí)，輸入電壓為零，但輸出電壓離開(kāi)零點(diǎn)，并緩慢地發(fā)生不規(guī)則變化的現(xiàn)象。緩慢地發(fā)生不規(guī)則變化的現(xiàn)象。原因：原因：放大器件的參數(shù)放大器件的參數(shù)受溫度影響而使受溫度影響而使 Q 點(diǎn)不穩(wěn)定。點(diǎn)不穩(wěn)定。也稱也稱溫度漂移。溫度漂

23、移。零點(diǎn)漂移現(xiàn)象零點(diǎn)漂移現(xiàn)象uOtOuItO放大電路級(jí)數(shù)愈多，放大放大電路級(jí)數(shù)愈多，放大倍數(shù)愈高，零點(diǎn)漂移問(wèn)題愈嚴(yán)倍數(shù)愈高，零點(diǎn)漂移問(wèn)題愈嚴(yán)重。重。3.3.1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 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第31頁(yè)二、抑制溫度漂移的方法：二、抑制溫度漂移的方法：(1) 引入直流負(fù)反饋以穩(wěn)定引入直流負(fù)反饋以穩(wěn)定 Q 點(diǎn)；點(diǎn)；(2) 利用熱敏元件補(bǔ)償放大器的零漂；利用熱敏元件補(bǔ)償放大器的零漂；利用熱敏元件補(bǔ)償零漂利用熱敏元件補(bǔ)償零漂R2R1+VCC+T2+ RcT1uIuOiC1ReRuB1(3) 采用差分放

24、大電路。采用差分放大電路。 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第32頁(yè)零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移零輸入零輸入零輸出零輸出3.3.2 差分放大電路差分放大電路一、電路的組成一、電路的組成減小溫漂減小溫漂 采用直接耦合方式，變化就采用直接耦合方式，變化就會(huì)逐級(jí)放大。會(huì)逐級(jí)放大。受溫度控制直受溫度控制直流電壓源流電壓源 UO與與UCQ及溫漂無(wú)關(guān)系。及溫漂無(wú)關(guān)系。 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第33頁(yè)理想對(duì)稱理想對(duì)稱共模信號(hào)：大小相等，極性相同。共模信號(hào)：大小相等，極性相同。信號(hào)特點(diǎn)？能否放大？信號(hào)特點(diǎn)？能否放大？一、電路

25、的組成一、電路的組成-差分放大電路差分放大電路電路參數(shù)對(duì)稱電路參數(shù)對(duì)稱 iB1= iB2 iC1= iC2因此，集電極電位因此，集電極電位 uC1= uC2輸出電壓為：輸出電壓為： uo=uC1-uC2=0差分放大電路對(duì)共模信號(hào)有很強(qiáng)的抑制作用。差分放大電路對(duì)共模信號(hào)有很強(qiáng)的抑制作用。 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第34頁(yè)改變極性，改變極性，能否放大？能否放大？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. .一、電路的組成一、電路的組成-差分放大電路差分放大電路uI1= -uI2電路參數(shù)對(duì)稱電路參數(shù)對(duì)稱 iB1=- iB2 iC1=

26、- iC2因此，集電極電位因此，集電極電位 uC1=- uC2輸出電壓為：輸出電壓為： uo= uC1- uC2=2 uC1從而實(shí)現(xiàn)放大。從而實(shí)現(xiàn)放大。對(duì)差模信號(hào)無(wú)對(duì)差模信號(hào)無(wú)反饋，相當(dāng)于反饋，相當(dāng)于短路。短路。 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第35頁(yè)02CQ1CQOCQ2CQ1CQEQ2EQ1EQCQ2CQ1CQBQ2BQ1BQUUuUUUIIIIIIIII在理想對(duì)稱的情況下：在理想對(duì)稱的情況下：1. 1. 克服零點(diǎn)漂移；克服零點(diǎn)漂移；2. 2. 零輸入零輸出；零輸入零輸出；3. 3. 抑制共模信號(hào)；抑制共模信號(hào)；4. 4. 放大差模信號(hào)。放大差

27、模信號(hào)。RRRRt+VCCuI二、長(zhǎng)尾式差分放大電路二、長(zhǎng)尾式差分放大電路-組成組成 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第36頁(yè)1. Q點(diǎn)的分析的分析 電路參數(shù)理想對(duì)稱電路參數(shù)理想對(duì)稱 Rb1=Rb2=Rb Rc1=Rc2=Rc rbe1=rbe2=rbe 1=2=可以得出可以得出 IBQ1=IBQ2 ICQ1=ICQ2 IEQ1=IEQ2 UCQ1=UCQ2當(dāng)uI1=uI2=0 時(shí)，Re 的電流為T(mén)1和T2發(fā)射極電流之和，即： IRe=IEQ1+IEQ2=2IEQ 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第37頁(yè)

28、Q點(diǎn)的分析的分析 eBEQEEEQ2 RUVI1EQBQIIBEQcCQCCCEQURIVUeEQBEQBQEE2RIURIVb晶體管輸入回路方程：晶體管輸入回路方程： 通常情況下，通常情況下，Rb較小，且較小，且IBQ很小，所以很小，所以Rb上的電壓可忽略不上的電壓可忽略不計(jì)，計(jì)，UEQ=-UBEQ故故IBQRbUBEQ2IEQReUEQeEQBEQEERI2UVUCEQ=UCQ-UEQ求求UCEQUCQ選合適的選合適的VEE和和Re就可得合適的就可得合適的Q點(diǎn)點(diǎn) 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第38頁(yè)2. 對(duì)共模信號(hào)的抑制作用對(duì)共模信號(hào)的抑制作

29、用0 )()(C2CQ2C1CQ1C2C1Ouuuuuuu0 cIcOccAuuA，參數(shù)理想對(duì)稱時(shí)，參數(shù)理想對(duì)稱時(shí)共模放大倍數(shù)共模放大倍數(shù)C21CC21CB21Buuiiii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IcI2I1uuu 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第39頁(yè)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? cIcOccAuuA參數(shù)理想對(duì)稱時(shí)參數(shù)理想對(duì)稱時(shí)共模放大倍數(shù)共模放大倍數(shù)R Re e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?/p>

30、所引起的變化等效為共模信號(hào)，取值不宜過(guò)大。取值不宜過(guò)大。對(duì)于每一邊電對(duì)于每一邊電路，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。 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第40頁(yè)3. 對(duì)差模信號(hào)的放大作用對(duì)差模信號(hào)的放大作用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(wú)反饋?zhàn)饔脤?duì)差模信號(hào)無(wú)反饋?zhàn)饔谩?/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

31、的輸入信號(hào)，即的輸入信號(hào)，即2Idu2Idu 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第41頁(yè) )(2bebBIdrRiu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， 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第42頁(yè)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

32、能力和抑制共模信號(hào)的能力。號(hào)的能力和抑制共模信號(hào)的能力。下，下，在參數(shù)理想對(duì)稱的情況在參數(shù)理想對(duì)稱的情況CMRcdCMRKAAK 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)，以避免干擾；點(diǎn)，以避免干擾；或負(fù)載需要有或負(fù)載需要有“ 接地接地”點(diǎn)，以安全工作。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接根據(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：法：雙端輸入雙端輸出、雙端輸入單端輸出、單端輸入雙端雙端輸入雙端輸出、雙端輸入單端輸出、單端輸入雙端輸出、單端輸入單端輸出輸出、單端輸入單端輸出。 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多

33、級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第43頁(yè)三三、差分放大電路的四種接法、差分放大電路的四種接法 由于輸入回路沒(méi)有變化，所以由于輸入回路沒(méi)有變化，所以IEQ、IBQ、ICQ與雙端與雙端輸出時(shí)一樣。但是輸出時(shí)一樣。但是UCEQ1 UCEQ2。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Rc / RLCCLCLCCVRRRV 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第44頁(yè)cCQCCCQ2LcCQCCLcLCQ1 )(RIVURRIVRRRU1. 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Rc / RLUEQeBEQEEEQ2RUVI1EQBQIIBEQ

34、cCQCCCEQ2URIVU又又 UCEQ=UCQ-UEQ UEQ=-UBEQIEQ、IBQ與雙端輸出時(shí)一樣。與雙端輸出時(shí)一樣。UCEQ1 UCEQ2BEQcU)R/R(IVRRRULCQCCLcLCEQ1 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第45頁(yè)1. 雙端輸入單端輸出：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， 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第46頁(yè)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

35、分析bebLcd)( 21rRRRAebebLcc)1 (2)( RrRRRAbebebebCMR)1 (2rRRrRK 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第47頁(yè)1. 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）什么情況下Ad為為“”？（3）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？bebebebCMR)1 (2rRRrRKcobebi)(2RRrRR，輸出從輸出從T2T2管取管取 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三

36、三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第48頁(yè)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： 在輸入信號(hào)作用下發(fā)射極的電位變化嗎？說(shuō)明什么？在輸入信號(hào)作用下發(fā)射極的電位變化嗎？說(shuō)明什么？2/IIcIIduuuu， 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第49頁(yè)2. 單端輸入雙端輸出單端輸入雙端輸出問(wèn)題討論：?jiǎn)栴}討論：（1）UOQ產(chǎn)生的原因？產(chǎn)生的原因？（2）如何減小共模輸出電）如何減小共模輸出電壓？壓？OQIcIdO2UuAuAu測(cè)試

37、測(cè)試:差模輸出差模輸出共模輸出共模輸出靜態(tài)時(shí)的值靜態(tài)時(shí)的值 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第50頁(yè)3. 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(wú)共模信號(hào)輸入，；雙端輸入時(shí)無(wú)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)。coCMRcbebLcd2 0 )2(RRKArRRRA雙端輸出：cobebebebCMRebebLccbebLcd )(2)1

38、(2 )1 (2)( )(2)(RRrRRrRKRrRRRArRRRA單端輸出： 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第51頁(yè)四四、改進(jìn)型改進(jìn)型差分放大電路差分放大電路 Re 越大，每一邊的漂移越小，共模負(fù)反饋越強(qiáng)，單端輸越大，每一邊的漂移越小，共模負(fù)反饋越強(qiáng)，單端輸出時(shí)的出時(shí)的Ac越小，越小，KCMR越大，差分放大電路的性能越好。越大，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 越大，越大，VEE越大，以至于越大，以至于Re太太大就大就不合理了。不合理了。 需在低電源條件下，需在低電源條件下，設(shè)置合適的設(shè)置合適的IEQ，并得

39、到，并得到得到趨于得到趨于無(wú)窮大的無(wú)窮大的Re。解決方法：采用電流源取代解決方法：采用電流源取代Re！ 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第52頁(yè)具有恒流源差分放大電路的組成具有恒流源差分放大電路的組成3BEQEE2123EB32RUVRRRIII，等效電阻等效電阻為無(wú)窮大為無(wú)窮大近似為恒流近似為恒流 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第53頁(yè)1) 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)動(dòng)態(tài)參數(shù)的影響？對(duì)動(dòng)態(tài)參數(shù)的影響？3) 若若RW滑動(dòng)端在中點(diǎn)，寫(xiě)出滑動(dòng)端在中點(diǎn)，寫(xiě)出Ad、Ri的表達(dá)式。

40、的表達(dá)式。2)1 (WbebcdRrRRAWbebi)1 ()(2RrRR差分放大電路的改進(jìn)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 RW 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第54頁(yè)doidmd2 RRRRgA，2. 2. 場(chǎng)效應(yīng)管差分放大電路場(chǎng)效應(yīng)管差分放大電路 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第55頁(yè)【例【例】已知已知Rb=1k，RC=10 k，RL=5.1 k，VCC=12V，VEE=6V;晶體管的晶體管的=100，rbe=2 k，UBEQ=0.7V；T1和和T2的發(fā)射極靜態(tài)電流均為的發(fā)射極靜態(tài)

41、電流均為0.5mA。（1）Re 的取值應(yīng)為多少？的取值應(yīng)為多少？T1和和T2管的管壓降管的管壓降UCEQ等于多少？等于多少？（2）計(jì)算）計(jì)算Au(Ad)、Ri和和Ro；（3）若將電路改成單端輸出，用直流表測(cè)得輸出電壓）若將電路改成單端輸出，用直流表測(cè)得輸出電壓uo=3V，試問(wèn)輸入電，試問(wèn)輸入電壓壓ui約為多少？設(shè)共模電壓可忽略不計(jì)。約為多少？設(shè)共模電壓可忽略不計(jì)。 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第56頁(yè)eBEQEEEQRUVI2【解【解】（1）根據(jù)公式）根據(jù)公式kmAVVIUVREQBEQEEe3 . 55 . 027 . 062可以得到可以得到R

42、eVVUUUEQCQCEQ7 .7)7 .07(VVRIVUCCQCCCQ7)105 . 012(求求UCQ（2）動(dòng)態(tài)參數(shù)）動(dòng)態(tài)參數(shù)682155.21055.210100)2/(bebLcurRRRAkrRRbebi6)(2kRRco202 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第57頁(yè)（3）單端輸出）單端輸出直流表得到的結(jié)果包含直流（靜態(tài)）量和變化量。直流（靜態(tài)）量和變化量。靜態(tài)時(shí)，靜態(tài)時(shí)，T1管的集電極電位為：管的集電極電位為：VRRIVRRRULCCQCCLCLCQ36. 2)/(1動(dòng)態(tài)電壓動(dòng)態(tài)電壓VVUuuCQoo64.0)36.23(1差模電壓放

43、大倍數(shù)差模電壓放大倍數(shù)輸入電壓輸入電壓56211 . 5101 . 51010021)/(21bebLcdrRRRAmVVAuudoI4.110114.0 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第58頁(yè) 互補(bǔ)輸出級(jí)是直接耦合的功率放大電路?；パa(bǔ)輸出級(jí)是直接耦合的功率放大電路。 對(duì)輸出級(jí)的要求：帶負(fù)載能力強(qiáng)；直流功耗??；負(fù)載電阻對(duì)輸出級(jí)的要求：帶負(fù)載能力強(qiáng)；直流功耗?。回?fù)載電阻上無(wú)直流功耗；上無(wú)直流功耗； 最大不失真輸出電壓最大。最大不失真輸出電壓最大。一、對(duì)輸出級(jí)的要求一、對(duì)輸出級(jí)的要求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

44、輸入為零時(shí)輸出為零 雙電源供電時(shí)雙電源供電時(shí)U Uomom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U Uomom的峰的峰值接近二分之一電源電壓。值接近二分之一電源電壓。不符合不符合要求！要求！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) 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第59頁(yè)二、基本電路二、基本電路靜態(tài)時(shí)靜態(tài)時(shí)T1、T2均截止，均截止，UB= UE=01. 特征：特征：T1、T2特性理想對(duì)稱特性理想對(duì)稱。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 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)B B 第第 三三 章章 多級(jí)放大多級(jí)放大電路電路 第60頁(yè)3. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析ui正半周，電流通路為正半周，電流通路為： +VCCT1RL地，地， uo = ui 兩只管子交替工作，兩路電源交替供電，兩只管子交替工作，兩路電源交替供電，雙向跟隨。雙向跟隨。ui負(fù)半周，電流通路為負(fù)半周