童詩(shī)白模電學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1童詩(shī)白模電童詩(shī)白模電第一頁，共60頁。第三版童詩(shī)白第三版童詩(shī)白第三版童詩(shī)白第三版童詩(shī)白第三版童詩(shī)白第三版童詩(shī)白第三版童詩(shī)白第三版童詩(shī)白本章本章(bn zhn)討論的討論的問題：?jiǎn)栴}：1.單管放大電路為什么不能滿足多方面性能單管放大電路為什么不能滿足多方面性能(xngnng)的要求？的要求？2.如何將多個(gè)單級(jí)放大如何將多個(gè)單級(jí)放大(fngd)電路連接成多級(jí)放大電路連接成多級(jí)放大(fngd)電路？各種連接方式有和特點(diǎn)？電路？各種連接方式有和特點(diǎn)？3.直接耦合放大電路的特殊問題是什么？如何解決？直接耦合放大電路的特殊問題是什么？如何解決？4.差分放大電路與其它基本放大電路有什么區(qū)別？為什么它

2、能抑制零點(diǎn)漂移？差分放大電路與其它基本放大電路有什么區(qū)別？為什么它能抑制零點(diǎn)漂移？5.直接耦合放大電路輸出級(jí)的特點(diǎn)是什么？如何根據(jù)要求組成多級(jí)放大電路？直接耦合放大電路輸出級(jí)的特點(diǎn)是什么？如何根據(jù)要求組成多級(jí)放大電路？第2頁/共60頁第二頁，共60頁。3.1 多級(jí)放大多級(jí)放大(fngd)電路的電路的耦合方式耦合方式將多個(gè)單級(jí)基本放大將多個(gè)單級(jí)基本放大(fngd)電路合理聯(lián)接，構(gòu)成多級(jí)放大電路合理聯(lián)接，構(gòu)成多級(jí)放大(fngd)電路電路組成多級(jí)放大電路的每一個(gè)組成多級(jí)放大電路的每一個(gè)(y )基本電路稱為一基本電路稱為一級(jí)，級(jí)，級(jí)與級(jí)之間的連接稱為級(jí)間耦合。級(jí)與級(jí)之間的連接稱為級(jí)間耦合。四種常見的耦

3、合方式四種常見的耦合方式：直接耦合直接耦合阻容耦合阻容耦合變壓器耦合變壓器耦合光電耦合光電耦合第3頁/共60頁第三頁，共60頁。a)兩個(gè)單管放大電路簡(jiǎn)單兩個(gè)單管放大電路簡(jiǎn)單(jindn)的直接耦合的直接耦合特點(diǎn)特點(diǎn)(tdin)：(1) 可以放大交流和可以放大交流和緩慢緩慢(hunmn)變化及變化及直流信號(hào)；直流信號(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)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

4、第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第4頁/共60頁第四頁，共60頁。一、一、 直接耦合放大電路靜態(tài)工作直接耦合放大電路靜態(tài)工作(gngzu)點(diǎn)的點(diǎn)的設(shè)置設(shè)置改進(jìn)改進(jìn)(gijn)電路電路(b)電路中接入電路中接入 Re2，保證第一級(jí)集電極，保證第一級(jí)集電極有 較 高 的 靜 態(tài)有 較 高 的 靜 態(tài)(jngti)電位，但第電位，但第二級(jí)放大倍數(shù)嚴(yán)重下二級(jí)放大倍數(shù)嚴(yán)重下降。降。 改進(jìn)電路改進(jìn)電路( (c1) )穩(wěn)壓管動(dòng)態(tài)電阻很穩(wěn)壓管動(dòng)態(tài)電阻很小，可以使第二級(jí)的放小，可以使第二級(jí)的放大倍數(shù)損失小。但集電大倍數(shù)損失小。但集電極電壓變化范圍減小。極電壓變化范圍減小。DZRc1Rb1+VCC+T1+

5、iUOURc2RT2( (c) )Rc1Rb1+VCC+T1+ iUOURc2Re2T2( (b) )第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第5頁/共60頁第五頁，共60頁。改進(jìn)改進(jìn)(gijn)電路電路(c2)+VCCRc1Rb1+T1+ iUOURc2Rb2T2Dz改進(jìn)改進(jìn)(gijn)電路電路(d) 可降低第二級(jí)的集可降低第二級(jí)的集電極電位電極電位(din wi)，又不損失放大倍數(shù)。但又不損失放大倍數(shù)。但穩(wěn)壓管噪聲較大。穩(wěn)壓管噪聲較大。NPN管和管和PNP管管混合使用，可獲得合混合使用，可獲得合適的工作點(diǎn)。為經(jīng)常適的工作點(diǎn)。為經(jīng)常采用的方式。采用的方式。( (c) )Rc1Rb1+VCC+T

6、1+ iUOURe2Rc2T2 ( (d) )第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第6頁/共60頁第六頁，共60頁。C1RC1Rb1+VCCC2RL+T1+ iUoU+Rc2Rb2C3T2+第第 一一 級(jí)級(jí)第第 二二 級(jí)級(jí)特點(diǎn)：靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立，在分立元件電路中廣泛使用。特點(diǎn)：靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立，在分立元件電路中廣泛使用。在集成電路中無法在集成電路中無法(wf)制造大容量電容，不便于集成化，盡量不用。制造大容量電容，不便于集成化，盡量不用。第三章第三章 多級(jí)放大多級(jí)放大(fngd)電路電路第7頁/共60頁第七頁，共60頁。(a)電路電路(b)交流等效電路交流等效電路以前功率放大電路廣泛以前

7、功率放大電路廣泛(gungfn)采用此耦合方式。采用此耦合方式。目前基本不用。目前基本不用。第三章第三章 多級(jí)放大多級(jí)放大(fngd)電路電路第8頁/共60頁第八頁，共60頁。變 壓 器 耦 合 放 大變 壓 器 耦 合 放 大(fngd)電路電路選擇恰當(dāng)選擇恰當(dāng)(qidng)的變比，可在負(fù)載上得到盡可能的變比，可在負(fù)載上得到盡可能大的輸出功率。大的輸出功率。變壓器耦合放大變壓器耦合放大(fngd)電路電路第二級(jí)第二級(jí)VT2、VT3組成推組成推挽 式 放 大 電挽 式 放 大 電路 ， 信 號(hào) 正路 ， 信 號(hào) 正負(fù)半周負(fù)半周VT2、VT3 輪流導(dǎo)電輪流導(dǎo)電。第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大

8、電路第9頁/共60頁第九頁，共60頁。光電耦合是以光信號(hào)為媒介來實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的耦合和傳遞的，因而其抗干擾能力強(qiáng)而得到光電耦合是以光信號(hào)為媒介來實(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(d do)越來越廣泛的應(yīng)用。越來越廣泛的應(yīng)用。一、光電耦合一、光電耦合發(fā)光發(fā)光(f un)元元件件光敏元光敏元件件(yunjin)第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第10頁/共60頁第十頁，共60頁。二、光電耦合放大二、光電耦合放大(fngd)電路電路圖圖3.1.6光電耦合放大電路光電耦合放大電路目前市場(chǎng)目前市場(chǎng)(shchng)上已有集成光電耦合放大電路，上已有集成光電耦合放大電路，具有較強(qiáng)的放大能力

9、。具有較強(qiáng)的放大能力。第三章第三章 多級(jí)放大多級(jí)放大(fngd)電路電路第11頁/共60頁第十一頁，共60頁。3.2多級(jí)放大多級(jí)放大(fngd)電路的動(dòng)態(tài)分析電路的動(dòng)態(tài)分析一、電壓一、電壓(diny)放大倍數(shù)放大倍數(shù)總電壓放大倍數(shù)總電壓放大倍數(shù)(bish)等于各級(jí)電壓放大倍數(shù)等于各級(jí)電壓放大倍數(shù)(bish)的乘積，即的乘積，即unuuuAAAA 21其中，其中， n 為多級(jí)放大電路的級(jí)數(shù)。為多級(jí)放大電路的級(jí)數(shù)。二、二、 輸入電阻和輸出電阻輸入電阻和輸出電阻 通常，多級(jí)放大電路的輸入電阻就是通常，多級(jí)放大電路的輸入電阻就是輸入級(jí)的輸入電輸入級(jí)的輸入電阻阻；輸出電阻就是；輸出電阻就是輸出級(jí)的輸出電

10、阻。輸出級(jí)的輸出電阻。 具體計(jì)算時(shí)，有時(shí)它們不僅僅決定于本級(jí)參數(shù)，也與后級(jí)具體計(jì)算時(shí)，有時(shí)它們不僅僅決定于本級(jí)參數(shù)，也與后級(jí)或前級(jí)的參數(shù)有關(guān)?；蚯凹?jí)的參數(shù)有關(guān)。第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第12頁/共60頁第十二頁，共60頁。如圖所示的兩級(jí)電壓放大電路，如圖所示的兩級(jí)電壓放大電路，已知已知1= 2 =50, T11= 2 =50, T1和和T2T2均為均為3DG8D3DG8D。計(jì)算計(jì)算(j sun)(j sun)前、后級(jí)放大電路的靜態(tài)值前、后級(jí)放大電路的靜態(tài)值(UBE=0.6V)(UBE=0.6V)及電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)。及電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)。 RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+B

11、1R B2R T1T2E2R E1R 1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k oU.Ui.第三章第三章 多級(jí)放大多級(jí)放大(fngd)電路電路第13頁/共60頁第十三頁，共60頁。 兩級(jí)放大電路的靜態(tài)值可分別兩級(jí)放大電路的靜態(tài)值可分別(fnbi)計(jì)算。計(jì)算。 RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+B1R B2R T1T2E2R E1R 1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k oU.Ui.解解: :第三章第三章 多級(jí)放大多級(jí)放大(fngd)電路電路第14頁/共60頁第十四頁，共60頁。A8 . 9mA2750)(110000.624) (1E1B1BECCB

12、1 RRUUImA 49. 0mA 0098. 050)(1)1(B1E1 II V77. 10V2749. 024E1E1CCCE RIUU第三章第三章 多級(jí)放大多級(jí)放大(fngd)電路電路第15頁/共60頁第十五頁，共60頁。V26.843V438224B2B2B1CCB2 RRRUVmA 96. 0mA5 . 751. 06 . 026. 8E2E2BE2B2C2 RRUUIV71. 6)V5 . 751. 010(96. 024)(E2E2C2C2CCCE2 RRRIUU第三章第三章 多級(jí)放大多級(jí)放大(fngd)電路電路第16頁/共60頁第十六頁，共60頁。2ir1iirr 2bI2c

13、Irbe2RC2rbe1RB1B1R 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 ri 等于等于(dngy)(dngy)第一級(jí)的輸入電阻第一級(jí)的輸入電阻ri1ri1。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ri1ri1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 ri2 ri2。第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第17頁/共60頁第十七頁，共60頁。 k58. 196. 0265120026)1(200Ebe2 Ir

14、k 14)1(/E2be2B2B12 RrRRri k 22. 9k14271427/i2E1L1 rRR2ir2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui。oU.o1U.第三章第三章 多級(jí)放大多級(jí)放大(fngd)電路電路第18頁/共60頁第十八頁，共60頁。 k 349 02650)(120026) (1200rE11be1 .I k 320)1 (/L1be1B1i1i RrRrr 2oorr k10C2o2o Rrr2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui。oU.o1U.第三章

15、第三章 多級(jí)放大多級(jí)放大(fngd)電路電路第19頁/共60頁第十九頁，共60頁。求各級(jí)電壓的放大求各級(jí)電壓的放大(fngd)(fngd)倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)及總電壓放大(fngd)(fngd)倍數(shù)倍數(shù) 994 022 950)(1322 9)501 ()1 ()1 (L111beL111u.RrRA 2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U.第三章第三章 多級(jí)放大多級(jí)放大(fngd)電路電路第20頁/共60頁第二十頁，共60頁?？傠妷嚎傠妷?diny)(diny)放大放大倍數(shù)倍數(shù)2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B

16、1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U. 1851. 050)(179. 11050)1 (2E2be22C2 RrRAu 9 . 1718)(994. 021 uuuAAA第三章第三章 多級(jí)放大多級(jí)放大(fngd)電路電路第21頁/共60頁第二十一頁，共60頁。一、一、 零點(diǎn)零點(diǎn)(ln din)漂移現(xiàn)象及其漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因直接耦合時(shí)，輸入電壓直接耦合時(shí)，輸入電壓(diny)為零，但輸出電壓為零，但輸出電壓(diny)離開零點(diǎn)，并緩慢地發(fā)生不規(guī)則變化的現(xiàn)象。離開零點(diǎn)，并緩慢地發(fā)生不規(guī)則變化的現(xiàn)象。原因：放大器件的參數(shù)原因：放大器件的參數(shù)受溫度影響

17、受溫度影響(yngxing)而使而使 Q 點(diǎn)不穩(wěn)定。也稱溫度漂移點(diǎn)不穩(wěn)定。也稱溫度漂移。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)漂移問題愈嚴(yán)倍數(shù)愈高，零點(diǎn)漂移問題愈嚴(yán)重。重。3.3直接耦合放大電路直接耦合放大電路第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第22頁/共60頁第二十二頁，共60頁。二、抑制溫度二、抑制溫度(wnd)漂移的漂移的方法：方法：(1) (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(wndng) Q (wndng) Q 點(diǎn)；點(diǎn)；(2) (2) 利用利用(lyng)(lyng)熱敏元件補(bǔ)償放大器的零漂；熱敏元件補(bǔ)償放大器的零漂；圖圖 利用熱敏

18、元件補(bǔ)償零漂利用熱敏元件補(bǔ)償零漂R2R1+VCC+T2+ RcT1uIuOiC1ReRuB1( (3) ) 采用差分放大電路。采用差分放大電路。第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第23頁/共60頁第二十三頁，共60頁。差分放大電路是構(gòu)成多級(jí)直接耦合放大電路的基本差分放大電路是構(gòu)成多級(jí)直接耦合放大電路的基本(jbn)單元電路單元電路一、電路一、電路(dinl)的組成的組成圖圖 3.3.2差分放大電路的組成差分放大電路的組成(a)TRe利用射極電阻穩(wěn)定利用射極電阻穩(wěn)定Q點(diǎn)點(diǎn)但仍存在但仍存在(cnzi)零點(diǎn)漂移問題零點(diǎn)漂移問題圖圖 3.3.2差分放大電路的組成差分放大電路的組成(b)TReuOV

19、T的的變化時(shí)，直流電源變化時(shí)，直流電源V始終與之保持一致。始終與之保持一致。第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第24頁/共60頁第二十四頁，共60頁。+uI2-+uI1-采用與圖（采用與圖（a）所示電路）所示電路(dinl)參數(shù)完全相同，管子特性也相同的電路參數(shù)完全相同，管子特性也相同的電路(dinl)c)電路以兩只管子電路以兩只管子(gun zi)集電極電位差為輸出，可克服溫度漂移。集電極電位差為輸出，可克服溫度漂移。共模信號(hào)共模信號(hào)輸入信號(hào)輸入信號(hào)uI1和和uI2大小大小(dxio)相等，相等，極性相同。極性相同。差模信號(hào)差模信號(hào)輸入信號(hào)輸入信號(hào)uI1和和uI2大小相等，大小相等，極性

20、相反。極性相反。差分放大電路也稱為差動(dòng)放大電路分放大電路也稱為差動(dòng)放大電路動(dòng)畫動(dòng)畫avi6-2.avi第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第25頁/共60頁第二十五頁，共60頁。差分放大差分放大(fngd)電路的改進(jìn)圖電路的改進(jìn)圖將發(fā)射極電阻合二為一將發(fā)射極電阻合二為一(h r wi y)、對(duì)差模信號(hào)對(duì)差模信號(hào)Re相當(dāng)于短路。相當(dāng)于短路。+uI1-uI2+圖圖 3.3.2差分放大電路的組成差分放大電路的組成(d)典型差分典型差分(ch fn)放大電路放大電路圖圖 3.3.2差分放大電路的組成差分放大電路的組成(e)+uI1-uI2+長(zhǎng)尾式差分放大電路長(zhǎng)尾式差分放大電路便于調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)，電源

21、和信號(hào)源能共地便于調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)，電源和信號(hào)源能共地第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第26頁/共60頁第二十六頁，共60頁。二、長(zhǎng)尾式差分二、長(zhǎng)尾式差分(ch fn)放放大電路大電路uI1uI21.靜態(tài)靜態(tài)(jngti)分析分析I IE1=I IE2=(UEEUBE)22Re ；UCE1=UCE2UCC+UEE(R(RC C+2R+2Re)I)IE1Uo=0；I IB1=I IB2 =I IE1/(1+ )由于由于(yuy)Rb較小，其上的電壓降可忽略不計(jì)。較小，其上的電壓降可忽略不計(jì)。（動(dòng)畫（動(dòng)畫avi6-1.avi）第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第27頁/共60頁第二十七頁，

22、共60頁。2.對(duì)共模信號(hào)對(duì)共模信號(hào)(xnho)的抑的抑制作用制作用共模信號(hào)共模信號(hào)(xnho)的輸入使兩管集電極電壓有相同的變化。的輸入使兩管集電極電壓有相同的變化。所以所以(suy)0oc2oc1ocuuu共模增益共模增益電路參數(shù)的理想對(duì)稱性，溫度變化時(shí)管子的電流變化完全相同，故可以電路參數(shù)的理想對(duì)稱性，溫度變化時(shí)管子的電流變化完全相同，故可以將溫度漂移等效成共模信號(hào)將溫度漂移等效成共模信號(hào)，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。射極電阻射極電阻對(duì)共模信號(hào)的負(fù)反饋?zhàn)饔?，抑制了每只晶體管集電極電流的變化，從而抑制集電極的電位的變化。對(duì)共模信號(hào)的負(fù)反饋

23、作用，抑制了每只晶體管集電極電流的變化，從而抑制集電極的電位的變化。IcocCuuA圖圖 3.3.4差分放大電路輸入共模信號(hào)差分放大電路輸入共模信號(hào)+uI1-+uI1-第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第28頁/共60頁第二十八頁，共60頁。3.對(duì)差模信號(hào)對(duì)差模信號(hào)(xnho)的放的放大作用大作用a)分析分析(fnx)時(shí)注意二個(gè)時(shí)注意二個(gè)“虛地虛地”uI1uI2+uId-2Idu2Idu+-+ uod-EE點(diǎn)電位點(diǎn)電位(din wi)在差模信號(hào)作用下不變，相當(dāng)于接在差模信號(hào)作用下不變，相當(dāng)于接“地地”。負(fù)載電阻的中點(diǎn)電位在差模信號(hào)作用下不變，相當(dāng)于接負(fù)載電阻的中點(diǎn)電位在差模信號(hào)作用下不變，

24、相當(dāng)于接“地地”。第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第29頁/共60頁第二十九頁，共60頁。+-Odu11Bi22Bi2LR2LRIdu+2Bi1Bi-差模信號(hào)差模信號(hào)(xnho)作用下的等效電路作用下的等效電路b) 動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)(dngti)參參數(shù)數(shù)bebLc112i121id0d)21/(22uuu=rRRRuuuuuAioiooR Ridid=2(R=2(Rb b +r +rbebe;);)R Rodod=2R=2RC C共模共模(n m)抑制比抑制比CDCMRAAKdB lg20CDCMRAAK雙端輸出，理想情況雙端輸出，理想情況CMRK第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第30頁/

25、共60頁第三十頁，共60頁。4.電壓傳輸電壓傳輸(chun sh)特性特性放大放大(fngd)電路的輸出電壓和輸入電壓之間的關(guān)系曲線。電路的輸出電壓和輸入電壓之間的關(guān)系曲線。uo f( uI )如改變?nèi)绺淖僽I的極性，可得另一條圖中虛線所示的曲線，它與實(shí)線完全的極性，可得另一條圖中虛線所示的曲線，它與實(shí)線完全(wnqun)對(duì)稱。對(duì)稱。uIuo第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第31頁/共60頁第三十一頁，共60頁。三、三、 差分差分(ch fn)放大電路的四種放大電路的四種接法接法 A 雙入、雙出雙入、雙出 B 雙入、單出雙入、單出 C 單入、雙出單入、雙出 D 單入、單出單入、單出基于不

26、同的應(yīng)用場(chǎng)合，有雙、單端輸入基于不同的應(yīng)用場(chǎng)合，有雙、單端輸入(shr)和雙、單端輸出的情況。和雙、單端輸出的情況。所謂所謂“單端單端”指一端指一端(ydun)接地。接地?！皢味藛味恕钡那闆r，還具有共模抑制能力嗎？的情況，還具有共模抑制能力嗎？如何進(jìn)一步改進(jìn)呢？如何進(jìn)一步改進(jìn)呢？第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第32頁/共60頁第三十二頁，共60頁。靜態(tài)靜態(tài)(jngti)工工作點(diǎn)作點(diǎn)I IE1=I IE2=(UEEUBE)22RE UCE1= =Uo+UEERREI IE1. 1. 雙端輸入雙端輸入(shr)(shr)單端輸出單端輸出電路電路輸入輸入(shr)(shr)單端輸出單端輸出差

27、分放大電路差分放大電路-+uI-I IB1=I IB2 =I IE1/(1+ )注意：由于輸出回路的不對(duì)稱性，注意：由于輸出回路的不對(duì)稱性，UCEQ1UCEQ2。第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第33頁/共60頁第三十三頁，共60頁。+-Odu11Bi22Bi2LR2LRIdu+2Bi1Bi-R RL+-Odu動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析bebLcd)/(21=rRRRAR Ridid=2(R=2(Rb b +r +rbebe;);)R Rodod=R=RC C問題：如輸出信號(hào)取自問題：如輸出信號(hào)取自T2管的集電極，動(dòng)態(tài)分析結(jié)果管的集電極，動(dòng)態(tài)分析結(jié)果(ji gu)如何？如何？第三章第三章 多級(jí)放大

28、多級(jí)放大(fngd)電路電路第34頁/共60頁第三十四頁，共60頁。共模電壓共模電壓(diny)增益增益如輸入共模如輸入共模(n m)信號(hào)：信號(hào)：uoc=ICRL;uic=IBrbe+(1+)2Re;ICOCc=uuAebebL2 )1 (=RrRReL2RR）（）（bebedrrbebCCMRR2R12RAAK增大增大(zn d)Re是改善共模抑制比的基本措施是改善共模抑制比的基本措施第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第35頁/共60頁第三十五頁，共60頁。靜態(tài)靜態(tài)(jngti)分分析析2. 2. 單端輸入單端輸入(shr)(shr)、雙端輸、雙端輸出出與雙入雙出的一樣與雙入雙出的一樣(

29、yyng)I IE1=I IE2=(VEEVBE)22RE ；VCE1=VCE2VCC+VEE(R(RC C+2R+2RE)I)IEVo=0uII IB1=I IB2 =I IE1/(1+ )單端輸入、雙端輸出單端輸入、雙端輸出電路電路a第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第36頁/共60頁第三十六頁，共60頁。動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析運(yùn)用運(yùn)用(ynyng)疊加定理：疊加定理：與雙入雙出的一樣與雙入雙出的一樣(yyng)共模輸入信號(hào)共模輸入信號(hào)差模輸入信號(hào)差模輸入信號(hào)單端輸入單端輸入(shr)(shr)、雙端輸出等效、雙端輸出等效電路電路(b)(b)第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第37頁/共

30、60頁第三十七頁，共60頁。靜態(tài)靜態(tài)(jngti)分析分析與雙入單出的一樣與雙入單出的一樣(yyng)I IE=(VEEVBE)22RE ；VCE1= =Vo+VEERREI IEVo=VCCR RL(R(RC C+R+RL)I)IC CR RLR RC C(R(RC C+R+RL) )3. 3. 單端輸入單端輸入(shr)(shr)、單端輸、單端輸出出單端輸入單端輸出單端輸入單端輸出電路電路動(dòng)態(tài)分析：與雙入單出的一樣。（略）動(dòng)態(tài)分析：與雙入單出的一樣。（略）I IB1=I IB2 =I IE1/(1+ )uI第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第38頁/共60頁第三十八頁，共60頁。 雙端

31、輸出(shch)時(shí)：beLcd)2/(rRRRAbv 單端輸出(shch)時(shí)：beLcd2/rRRRAbv (2)共模電壓(diny)放大倍數(shù) 與單端輸入還是雙端輸入無關(guān)，只與輸出方式有關(guān)：與單端輸入還是雙端輸入無關(guān)，只與輸出方式有關(guān)： 雙端輸出時(shí)：雙端輸出時(shí)： 單端輸出時(shí)：?jiǎn)味溯敵鰰r(shí)：0vcAeLc2RRAv4.4.差動(dòng)放大器動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算總結(jié)差動(dòng)放大器動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算總結(jié)(1)(1)差模電壓放大倍數(shù)差模電壓放大倍數(shù)與單端輸入還是雙端輸入無關(guān)，只與輸出方式有關(guān)：與單端輸入還是雙端輸入無關(guān)，只與輸出方式有關(guān)：第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第39頁/共60頁第三十九頁，共60頁。 (3)(3)

32、差模輸入電阻差模輸入電阻 不論是單端輸入(shr)還是雙端輸入(shr)，差模輸入(shr)電阻Rid是基本放大電路的兩倍。beid2rRRb (4)(4)輸出電阻輸出電阻 coRR co2RR 單端輸出時(shí)單端輸出時(shí) 雙端輸出時(shí)雙端輸出時(shí)第三章第三章 多級(jí)放大多級(jí)放大(fngd)電路電路第40頁/共60頁第四十頁，共60頁。(5)(5)共模共模(n m)(n m)抑制比抑制比 共模抑制比KCMR是差分(ch fn)放大器的一個(gè)重要指標(biāo)。bebeeLbebLCMR2/)(2/rRRRRrRRKcdCMRvvAAKdBlg20cdCMRvvAAK或或 雙端輸出時(shí)KCMR可認(rèn)為(rnwi)等于無窮大

33、， 單端輸出時(shí)共模抑制比：第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第41頁/共60頁第四十一頁，共60頁。四、改進(jìn)型差分放大四、改進(jìn)型差分放大(fngd)電路電路 用三極管代替用三極管代替(dit)“長(zhǎng)尾式長(zhǎng)尾式”電路的長(zhǎng)尾電阻，電路的長(zhǎng)尾電阻，即構(gòu)成恒流源式差分放大電路即構(gòu)成恒流源式差分放大電路RcT1T2Rc+uoRRuI1uI2+VCCReRb2Rb1VEET31. 電路電路(dinl)組組成成T3：恒流管恒流管作用：作用： 能使能使 iC1、iC2基基本上不隨溫度的變化本上不隨溫度的變化而變化，從而抑制共而變化，從而抑制共模信號(hào)的變化。模信號(hào)的變化。第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路

34、第42頁/共60頁第四十二頁，共60頁。2. 靜態(tài)靜態(tài)(jngti)分析分析當(dāng)忽略當(dāng)忽略 T3 的基極的基極(j j)電流時(shí)，電流時(shí)， Rb1 上的電壓為上的電壓為RcT1T2Rc+uoRRuI1uI2+VCCReRb2Rb1VEET3)(EECC2b1b1b1bVVRRRUR 于是于是(ysh)得得到到CQ3CQ2CQ121III C1CQCCCQ2CQ1RIVUU 11CQBQ2BQ1 III RIUU1BQBQ2BQ1 e3BEQEQ3CQ31bRUUIIR 第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第43頁/共60頁第四十三頁，共60頁。3. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析由于恒流三極管相當(dāng)于一個(gè)阻值很

35、大的長(zhǎng)尾電阻，它的作用由于恒流三極管相當(dāng)于一個(gè)阻值很大的長(zhǎng)尾電阻，它的作用也是引入一個(gè)共模負(fù)反饋，對(duì)差模電壓放大倍數(shù)沒有影響，所以也是引入一個(gè)共模負(fù)反饋，對(duì)差模電壓放大倍數(shù)沒有影響，所以與長(zhǎng)尾式交流通路與長(zhǎng)尾式交流通路(tngl)相同。相同。差模電壓放大差模電壓放大(fngd)倍數(shù)為倍數(shù)為beLC2I1IOd)2/(rRRRuuuA 差模輸入電阻為差模輸入電阻為差模輸出電阻為差模輸出電阻為)(2beidrRR co2RR RcT1T2Rc+ uoRR uI1 uI22LR2LR第三章第三章 多級(jí)放大多級(jí)放大(fngd)電路電路第44頁/共60頁第四十四頁，共60頁。具有電流具有電流(dinli

36、)源的差分放大電路源的差分放大電路簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化(jinhu)畫法畫法ui1T1+VCCT2RCuoui2RCVEEIui1T1+VCCT2RCuoui2RCVEER2R3IC3T3T4IREFIC4R1第三章第三章 多級(jí)放大多級(jí)放大(fngd)電路電路第45頁/共60頁第四十五頁，共60頁。復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)(fx)1.差分差分(ch fn)放大電路放大電路的類別的類別基本差分基本差分(ch fn)放大電路放大電路長(zhǎng)尾差分放大電路長(zhǎng)尾差分放大電路恒流源式差分放大電路恒流源式差分放大電路2.差分放大電路的接法差分放大電路的接法+VCCRc2+VT1VT2Rb2Rc1Rb1+uIdId21uId21u+uoR1

37、R2+VCCRc+VT1VT2Rc+uIdId21uId21u+uoRR VEEReRcVT1VT2Rc+uoRRuI1uI2+VCCReRb2Rb1VEEVT3RcVT1VT2Rc+uoRRuIuI2+VCCVEEIR+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。FET差分放大電路差分放大電路T2Rg1vidT1RdRdVDD-VEERg2Vo2iD2iD2I0第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第46頁/共60頁第四十六頁，共60頁。RcT1T2Rc+uoRRuI1uI2L

38、RRWVEE+VCCI帶調(diào)節(jié)帶調(diào)節(jié)(tioji)電位器電位器RW的恒流源電路的簡(jiǎn)化畫法的恒流源電路的簡(jiǎn)化畫法調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)(tioji)電位器電位器RW的滑動(dòng)端位置可使電路在的滑動(dòng)端位置可使電路在uI1=uI2=0時(shí)，時(shí)，uO=0。第三章第三章 多級(jí)放大多級(jí)放大(fngd)電路電路第47頁/共60頁第四十七頁，共60頁。 FET差分差分(ch fn)式放大電式放大電路路電路圖電路圖（單入單出）（單入單出）分析方法相同分析方法相同(xin tn)但輸入電阻很大，但輸入電阻很大，JEFT 1012歐姆歐姆MOSFET 1015歐姆歐姆FET差分式放大差分式放大(fngd)電路電路FET差分式放大電路常用

39、于集成電路的輸入級(jí)差分式放大電路常用于集成電路的輸入級(jí)T2Rg1vidT1RdRdVDD-VEERg2Vo2iD2iD2I0第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第48頁/共60頁第四十八頁，共60頁。一、基本一、基本(jbn)電電路路在輸入信號(hào)在輸入信號(hào)(xnho)的正的正半周，半周，T1 導(dǎo)通，導(dǎo)通，iC1 流過負(fù)流過負(fù)載；載； 負(fù)半周，負(fù)半周，T2導(dǎo)通，導(dǎo)通，iC2 流流過負(fù)載過負(fù)載(fzi)。 在信號(hào)的整個(gè)周期都有電流在信號(hào)的整個(gè)周期都有電流流過負(fù)載，負(fù)載上流過負(fù)載，負(fù)載上 iL 和和 uO 基基本上是正弦波。本上是正弦波。存在的問題：存在的問題：交越失真交越失真交越交越失真失真圖圖基

40、本要求：輸出電阻低，最大不失真輸出電壓盡可能大?；疽螅狠敵鲭娮璧?，最大不失真輸出電壓盡可能大。2CCV VCC靜態(tài)時(shí)，輸入輸出電靜態(tài)時(shí)，輸入輸出電壓均為零。壓均為零。第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第49頁/共60頁第四十九頁，共60頁。二、消除交越失真的二、消除交越失真的(zhn de)互補(bǔ)互補(bǔ)輸出級(jí)輸出級(jí)給給 T1、T2 提提供靜態(tài)電壓供靜態(tài)電壓 tiC0 ICQ1ICQ2消除消除(xioch)交越失交越失真思路：真思路：電路電路(dinl)：RLRD1D2T1T2+VCC+ui +uo VCCV5ui圖3.3.17消除交越失真的互補(bǔ)輸出級(jí)消除交越失真的互補(bǔ)輸出級(jí)第三章第三章 多

41、級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第50頁/共60頁第五十頁，共60頁。消除交越失真的其它消除交越失真的其它(qt)電路電路T1T2T3T4T1T2RtB1B2 21BBURTt)(434BE3CE3RRRUUT1T2T3R4R3消除交越失真的消除交越失真的(zhn de)互補(bǔ)輸出級(jí)（互補(bǔ)輸出級(jí)（b） UBE倍增電路倍增電路第三章第三章 多級(jí)放大多級(jí)放大(fngd)電路電路第51頁/共60頁第五十一頁，共60頁。消除交越失真的實(shí)際消除交越失真的實(shí)際(shj)電電路路為了為了(wi le)增大增大T1和和T2的電流放大倍數(shù)，以減小前級(jí)驅(qū)動(dòng)電流，常采用復(fù)合管結(jié)構(gòu)。的電流放大倍數(shù)，以減小前級(jí)驅(qū)動(dòng)電流，常采用復(fù)合管結(jié)構(gòu)。OCL電路電路(dinl)。RL+VCC+uo T1T2T3T4V5 VCCRRuiT4RL+VCC+uo T1T2T3 VEER*1R2R3R4ui第三章第三章 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路第52頁/共60頁第五十二頁，共60頁。直接直接(zhji)耦合多級(jí)放大電路的構(gòu)成：耦合多級(jí)放大電路的構(gòu)成：輸入輸入(shr)級(jí)：差分放大電路或級(jí)：差分放大電路或FET差分放大電路，從而減小溫漂，增大共模抑制比。差分放大電路，從而減小溫漂，增大共模抑制比。中間級(jí)：共射放大電路，從而獲得中間級(jí)：共射放大電路，從而獲得(hud)高電壓放大倍數(shù)。高電壓放大倍數(shù)。輸出級(jí)輸出級(jí)：采用復(fù)合管的準(zhǔn)互補(bǔ)輸