電子技術(shù)基礎(chǔ)-第4章多極放大電路

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1、Chap第 4章多 級(jí) 放 大 電 路成 都 理 工 大 學(xué) 工 程 技 術(shù) 學(xué) 院自 動(dòng) 化 工 程 系 雷 永 鋒2013 Chap 第 4章 多 級(jí) 放 大 電 路 4.1 多 級(jí) 放 大 電 路 的 耦 合 方 式4.3 功 率 放 大 電 路4.2 阻 容 耦 合 放 大 電 路4.5 差 動(dòng) 式 放 大 電 路4.4 直 接 耦 合 放 大 電 路 Chap 退 出 在 多 級(jí) 放 大 電 路 中 ， 每 兩 個(gè) 單 級(jí) 放 大 電 路 之 間 的 連 接 方 式 叫 耦 合 。 實(shí) 現(xiàn) 耦 合 的 電 路 稱(chēng)為 級(jí) 間 耦 合 電 路 ， 其 任 務(wù) 是 將 前 級(jí) 信 號(hào) 傳

2、送 到 后 級(jí) 。對(duì) 級(jí) 間 耦 合 電 路 的 基 本 要 求 ： 級(jí) 間 耦 合 電 路 對(duì) 前 、 后 級(jí) 放 大 電 路 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 不 產(chǎn) 生 影 響 。 級(jí) 間 耦 合 電 路 不 會(huì) 引 起 信 號(hào) 失 真 。 盡 量 減 少 信 號(hào) 電 壓 在 耦 合 電 路 上 的 壓 降 。4.1 多 級(jí) 放 大 電 路 的 耦 合 方 式 阻 容 耦 合 : 在 多 級(jí) 放 大 電 路 中 ， 用 電 阻 、 電 容 耦 合 的 稱(chēng) 為 阻 容 耦 合 。 變 壓 器 耦 合 :用 變 壓 器 構(gòu) 成 級(jí) 間 耦 合 電 路 的 稱(chēng) 為 變 壓 器 耦 合 。 直 接 耦 合 :

3、 直 接 耦 合 方 式 就 是 級(jí) 間 不 需 要 耦 合 元 件 。 Chap 1. 靜 態(tài) 分 析 耦 合 電 容 通 交 隔 直 , 各 級(jí) 放 大 電 路 靜 態(tài) 工作 點(diǎn) ,可 以 單 獨(dú) 進(jìn) 行 分 析 。2. 動(dòng) 態(tài) 分 析(1) n級(jí) 放 大 電 路 的 總 電 壓 放 大 倍 數(shù)多 級(jí) 放 大 器 的 放 大 倍 數(shù) 等 于 各 個(gè) 單 級(jí) 放 大 器 放大 倍 數(shù) 的 積 。在 求 單 級(jí) 放 大 電 路 的 放 大 倍 數(shù) 時(shí) 必 須 將 后 一 級(jí) 的 輸入 電 阻 作 為 前 一 級(jí) 的 負(fù) 載 考 慮 ， 即 將 第 二 級(jí) 的 輸 入電 阻 與 第 一 級(jí) 集

4、電 極 負(fù) 載 電 阻 并 聯(lián) 。(2) n級(jí) 放 大 電 路 的 輸 入 電 阻 n級(jí) 放 大 電 路 第 一 級(jí) 的 輸 入 電 阻 就 是 n級(jí) 放 大 電 路 的 輸 入 電 阻 ， 即(3) n級(jí) 放 大 電 路 的 輸 出 電 阻 n級(jí) 放 大 電 路 最 末 一 級(jí) 的 輸 出 電 阻 就 是 n級(jí)放 大 電 路 的 輸 出 電 阻 ， 即3. 頻 率 特 性 :級(jí) 數(shù) 越 多 ,通 頻 帶 越 窄i1i rr ono rr nk kAAAAAA 1 uunu3u2u1u 4.2 阻 容 耦 合 放 大 電 路 Chap 例 4.2.1： 阻 容 耦 合 放 大 電 路 已 知

5、： Ec=20V, Rs=1K, RB1=100K, RB2=100K, Rc1=15K, RE1=501K, RB1=33K, RB2=6.8K, RC2=7.5K, RE2=2K, RL=5.1K, 1=60, 2=120, UBEQ=0.7V。 求 Au1、 靜 態(tài) 值2、 輸 入 電 阻 3、 負(fù) 載 電 阻 4、 電 壓 放 大 倍 數(shù) V87.3b2B1 B2CCB1 RR RVV mARUVI 62.01 E1 BE1BE1 kIr 86.226)1(300 Ebe1 k 2.5 / / B2B1be1i1 RRrr k 78.1i2 rkrRR 6.1/ i2C1L1 kRRR

6、 04.3/ L2C2L2 3360)140()24()()( be2L2be1L1u rRrRA k 78.1i2 r ChapmV 8.43 38.4)/)(1(/o LEbeBDms U RRrRRgAu k 6.5 M 10/Do1 G2G1Gi Rr RRRr例 4.2.2.兩 級(jí) 交 流 放 大 電 路 如 圖 所 示 ， 已 知 場(chǎng) 效 應(yīng) 管 的 gm=2 mS， 晶 體 管 的 。 要 求 ： (1) 畫(huà) 出 放 大 電 路 的 微 變 等 效 電 路 ； (2) 計(jì) 算 Aus (3) 計(jì) 算 第 一 級(jí) 的 輸 入 、 輸 出 電 阻 ； (4) 說(shuō) 明 前 級(jí) 采 用

7、場(chǎng) 效 應(yīng) 管 ， 后 級(jí) 采 用 射 極 輸 出 放 大 電 路 的 作 用 。100 前 級(jí) 采 用 場(chǎng) 效 應(yīng) 管 可 以 提 高 電 路 的 輸 入 電 阻 ，后 級(jí) 采 用 射 極 跟 隨 器 可 以 降 低 輸 出 電 阻 ， 提 高 帶 負(fù) 載 能 力 。 Chap 4.3 功 率 放 大 電 路 功 率 放 大 電 路 是 一 種 以 輸 出 較 大 功 率 為 目 的 的 放 大 電 路 。 為 了 獲得 大 的 輸 出 功 率 ， 必 須 使 輸 出 信 號(hào) 電 壓 大 ； 輸 出 信 號(hào) 電 流 大 ； 放 大 電 路 的 輸 出 電 阻 與 負(fù) 載 匹 配 。1. 電

8、壓 放 大 器 與 功 率 放 大 器 的 區(qū) 別 ：1. 任 務(wù) 不 同 ： 電 壓 放 大 不 失 真 地 提 高 輸 入 信 號(hào) 的 幅 度 ， 以 驅(qū) 動(dòng) 后 面 的 功 率 放 大 級(jí) ， 通 常 工 作 在 小 信 號(hào) 狀 態(tài) 。 功 率 放 大 信 號(hào) 不 失 真 或 輕 度 失 真 的 條 件 下 提 高 輸 出 功 率 ， 通 常 工 作 在 大 信 號(hào) 狀 態(tài) 。2. 分 析 方 法 ： 電 壓 放 大 采 用 微 變 等 效 電 路 法 和 圖 解 法 功 率 放 大 圖 解 法4.3.1. 1功 率 放 大 電 路 的 特 點(diǎn) 4.3.1 功 率 放 大 電 路 的 一

9、 般 問(wèn) 題 退 出 Chap 實(shí) 例 典 型 的 收 音 機(jī) 電 路變 頻 低 放中 放 功 放Ic=0.5mA Ic=2mA Ic=20mAEc=6V Po=30mW電 源 供 給 的 功 率 ： PDC=EcIc=120mW 25%100%PP DCo 轉(zhuǎn) 換 效 率 ：2. 功 率 放 大 電 路 中 的 一 些 特 殊 問(wèn) 題1. 要 求 盡 可 能 大 的 輸 出 功 率 。 管 子 工 作 在 極 限 的 工 作 狀 態(tài) 。2. 效 率 = 負(fù) 載 得 到 的 有 用 信 號(hào) 功 率 Po電 源 供 給 的 直 流 功 率 PDC 3. 非 線 性 失 真 要 小 。 在 大 信

10、 號(hào) 狀 態(tài) 工 作 必 然 引 起 失 真 的 問(wèn) 題 ， 這 就 存 在 增 大 輸 出 功 率 和 失 真 嚴(yán) 重 的 矛盾 ， 這 就 要 求 在 電 路 結(jié) 構(gòu) 上 進(jìn) 行 改 進(jìn) ， 盡 可 能 大 的 提 高 輸 出 功 率 ， 減 小 非 線 性 失 真 。4. 半 導(dǎo) 體 三 極 管 散 熱 的 問(wèn) 題電 源 供 給 的 能 量 大 多 數(shù) 以 管 耗 的 形 式 消 耗 掉 ， 通 常 功 放 電 路 中 的 工 作 管 必 須 加 散 熱 片 。 Chap 4.3.1.2、 放 大 電 路 工 作 狀 態(tài) 甲 類(lèi) 放 大 ： 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 在 交 流 負(fù) 載 線 中

11、 點(diǎn) ， 用 于 電 壓放 大 , 甲 類(lèi) 雖 然 放 大 的 信 號(hào) 不 失 真 ， 但 管 耗太 大 ， 電 路 的 效 率 很 低 。 乙 類(lèi) 放 大 ： I CQ = 0 ， 三 極 管 只 在 正 半 周 工 作 ， 電 壓 幅值 大 ， 用 于 功 率 放 大 甲 乙 類(lèi) 放 大 ： 在 截 止 區(qū) 偏 上 一 點(diǎn) ， 防 止 交 越 失 真1. 放 大 電 路 工 作 狀 態(tài) 甲 乙 類(lèi) 放 大 和 乙 類(lèi) 放 大 電 路 因 靜 態(tài) 電 流 很 小 ，使 電 源 供 給 的 直 流 功 率 幾 乎 全 部 轉(zhuǎn) 換 成 交 流 輸 出 信號(hào) ， 因 此 降 低 了 管 耗 ， 提

12、 高 了 效 率 。 但 是 ， 這 兩 種功 放 電 路 都 出 現(xiàn) 了 嚴(yán) 重 的 波 形 失 真 。 2. 射 極 輸 出 器 的 功 率 放 大 作 用 射 級(jí) 輸 出 器 具 有 輸 入 電 阻 高 、 輸 出 電 阻 低 的 特 點(diǎn) ，能 達(dá) 到 電 阻 匹 配 的 要 求 。 另 外 射 極 輸 出 器 的 電 壓 放 大倍 數(shù) 近 似 等 于 1， 具 有 電 流 放 大 和 功 率 放 大 作 用 。 因 此用 射 級(jí) 輸 出 器 作 功 率 輸 出 級(jí) ， 在 負(fù) 載 上 可 得 到 最 大 不 失 真 輸 出 功 率 。 Chap 4.3.2 互 補(bǔ) 對(duì) 稱(chēng) 功 率 放

13、大 器 2、 波 形 正 半 周 ： T 1通 ， T2止 負(fù) 半 周 ： T2通 ， T1止 輸 出 ： 完 整將 T1的 輸 出 曲 線 , 倒 置 在 的 T2下 方 靜 態(tài) 點(diǎn) Q重 合 4.3.2.1、 乙 類(lèi) 功 率 放 大 電 路 將 發(fā) 射 極 電 阻 用 與 NPN管 相 近 的 PNP管 代 替 ， 看 作 兩 個(gè) 射 極 輸 出 器 構(gòu) 成 ， 兩 管 均 工作 在 截 止 狀 態(tài) , 兩 管 都 工 作 在 乙 類(lèi) 放 大 狀 態(tài) 。 輸 出 電 壓 uo=0。 電 路 內(nèi) 沒(méi) 有 功 率 損 耗 。1、 靜 態(tài) 值 IBQ=0 ICQ=0 VE=0 UCEQ=Ec C

14、hapRLui -VCC +VCCVT1VT2 uoL2omomomooo 222 RUIUIUP 負(fù) 載 上 的 最 大 不 失 真 功 率 ： L2CCL2 maxomomax 22 RVRUP 輸 出 電 壓幅 值 輸 出 電流 幅 值輸 出 功 率 ：電 源 功 率 ： LomCC0 LomCCCCccc0 CCV 2)(sin2)(1 RUVtdtRUVVItdiVP 效 率 CComL omCCL2omVo 4R22R VUUVUPP 當(dāng) Uom = VCC 時(shí) 效 率 最 大 ： =/4 =78.5 每 管 工 作 半 周的 平 均 電 流 LCCom om c RUIttIti

15、I dwsin21d21 00 1c Chap 模 電例 4.3.1 有 一 互 補(bǔ) 對(duì) 稱(chēng) 乙 類(lèi) 功 率 放 大 電 路 ， 如 圖 所 示 ， 電 源 電 壓 UCC=24V， 負(fù) 載 電 阻RL=6 。 忽 略 管 子 的 飽 和 壓 降 ， 求 電 路 的 最 大 輸 出 功 率 ， 直 流 電 源 供 給 的 總 功 率 、 效 率 和總 管 耗 。 RLui -VCC+VCCVT1VT2 uoWRUPo 4862242 2L2CCmax WRUP 1.616 2422 2L2CCEmax %6.781.6148PEmaxomax P WPPP 1.13omaxEmaxcmax 最

16、 大 輸 出 功 率 為直 流 電 源 供 給 的 功 率 為效 率 為總 管 耗 為 Chap 4.3.2.2、 甲 乙 類(lèi) 功 率 放 大 電 路2.甲 乙 類(lèi) 功 率 放 大 加 很 少 直 流 偏 置 ， 使 Q點(diǎn) 銷(xiāo) 高 于 截 止 點(diǎn)1、 交 越 失 真 輸 入 特 性 有 死 區(qū) ， ib=0時(shí) ， 產(chǎn) 生 波 形 失 真 退 出 Chap 為 解 決 交 越 失 真 ， 可 給 三 極 管 稍 稍 加 一 點(diǎn) 偏 置 ， 使 之工 作 在 甲 乙 類(lèi) 。 雙 電 源 甲 乙 類(lèi) 功 率 輸 出 級(jí) Chap 4.3.2.3 準(zhǔn) 互 補(bǔ) 對(duì) 稱(chēng) 功 率 放 大 電 路2. 準(zhǔn) 互

17、 補(bǔ) 對(duì) 稱(chēng) 功 率 放 大 電 路 用 復(fù) 合 管 構(gòu) 成 的 功 率 放 大 電 路1、 復(fù) 合 管 (達(dá) 林 頓 管 ) 輸 出 大 ， 用 大 功 率 管把 兩 只 或 多 只 管 , 連 接 成 一 個(gè) 晶 體 管 用 Chap 4.3.3 單 電 源 互 補(bǔ) 對(duì) 稱(chēng) 功 率 放 大 電 路4.3.3.1、 乙 類(lèi) 單 電 源 功 率 放 大 電 路 OTL 去 掉 電 源 -Ec ,用 大 電 容 C(充 放 電 )代 替 ,調(diào) 整 參 數(shù) ,使 電 容 電 壓 為 Ec/2輸 出 電 壓 的 幅 值 UomUCC/2, 輸 出 電 流 的 幅 值 Iom=Uom/RL UCC/2

18、RL L2CC2max 8222 RURUIUIUP Lomomomooo 輸 出 最 大 功 率直 流 電 源 只 是 在 ui的 正 半 周 供 給 電 流 ， 所 以 ic1的波 形 是 半 個(gè) 正 弦 波 ， 每 管 工 作 半 周 的 平 均 電 流 LCCom om c RUIttItiI 2dwsin21d21 00 1c 直 流 電 源 供 給 的 最 大 總 功 率 L2CCLCComCCcE 22 RURUUVIP 效 率 CComEomax 4 UUPP 當(dāng) Uom = UCC 時(shí) 效 率 最 大 %5.784PEmaxomax P 退 出 Chap 4.3.3.2、 甲

19、 乙 類(lèi) 單 電 源 互 補(bǔ) 對(duì) 稱(chēng) 功 率 放 大 電 路T1 T2： 互 補(bǔ) 對(duì) 稱(chēng) 電 路R4： 調(diào) 整 兩 管 Q點(diǎn)C2： 使 T1 T2基 極 電 位 相 等 ， 保 證 波 形 對(duì) 稱(chēng)R 1： 調(diào) 整 T3偏 流 使 VA=Ec/2， 保 證 上 下 幅 值 相 等 Chap 4.4 變 壓 器 耦 合 功 率 放 大 電 路 Lo RUP 2 2CCmax LRUP 2 2CCEmax %5.784PEmaxomax P LL RNNR 221輸 出 最 大 功 率直 流 電 源 供 給 的 最 大 總 功 率效 率 為交 流 負(fù) 載 電 阻N1為 B2原 邊 繞 組 總 匝 數(shù)

20、 的 一 半 ， N2為 B2副 繞 組 匝 數(shù)電 路 的 總 效 率 應(yīng) 為 =TC， 式 中 T為 變 壓 器 效 率 ， C為 放 大 電 路 的 效 率 。 靜 態(tài) 時(shí) ， 兩 管 都 處 于 載 止 狀 態(tài) ， 靜 態(tài) 工 作 電 流 IC近 于 零 。 當(dāng) 有 正 弦 交 流 信 號(hào) ui時(shí) ， 則 在 副 繞 組 兩 端 出 現(xiàn) 兩 個(gè) 極 性 相 反 （ 對(duì) 地 來(lái) 說(shuō) ） 而 大 小 相 等 的 正 弦 交 流 信 號(hào) ui1和ui2。 正 半 周 時(shí) ， B1副 邊 電 壓 的 極 性 是 上 端 為 正 ， 下 端 為 負(fù) ， 則 T1導(dǎo) 通 ， T2載 止 ， 只 有

21、iC1流 過(guò) 輸 出 變 壓 器 B2原繞 組 的 上 半 部 分 ； 負(fù) 半 周 時(shí) ， T1載 止 而 T2導(dǎo) 通 ， iC2流 地 輸 出 變 壓 器 原 繞 組 的 下 半 部 分 。 由 于 兩 只 晶 體 管 輪 流 交 替 工 作 ， 則 在 輸 出 變 壓 器 B2的 副 繞 組 內(nèi) 產(chǎn) 生 的 電 壓 和 電 流 是 一 個(gè) 完 整 的 正 弦 波 形 。 退 出 Chap 4.5 集 成 功 率 放 大 器 TDA2030集 成 音 頻 功 率 放 大 器1 2 3 4 5同相輸入 反相輸入 負(fù)電壓 正電壓輸出 集 成 功 率 放 大 器 是 應(yīng) 用 半 導(dǎo) 體 工 藝 ,

22、 將 管 子 ,電 阻 ,導(dǎo) 線 制 造 在 一 塊 硅 片 上 的 固 體 器 件 。集 成 功 率 放 大 器 TDA2030如 所 示 , Chap 由 TDA2030構(gòu) 成 的 OCL電 路 F22.0 +UCC U CC RLTDA203012 3 45 F1.0F1 F1.0R1 R2 R3 D1D2C1 C2 C4C3 C5ui 22k 22k680 F22 R4 1 Chap +UCCD1D2 0.22FTDA203012 3 45TDA2030-OTL電 路 Chap 4.4 直 接 耦 合 放 大 電 路 (a)阻 容 耦 合 (b)直 接 耦 合 (c)變 壓 器 耦 合

23、 在 多 級(jí) 直 接 耦 合 放 大 電 路 中 ， 為 了 放 大 緩 變 量 ， 前 后 級(jí) 級(jí) 間 不 經(jīng) 任 何 元 件 ， 直 接 把前 級(jí) 輸 出 信 號(hào) 送 到 后 級(jí) 的 輸 入 端 。 前 后 級(jí) 間 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 將 相 互 影 響 零 點(diǎn) 漂 移 在 多 級(jí) 直 接 耦 合 放 大 電 路 中 ， 即 使 把 輸 入 端 短 路 （ 即 無(wú) 輸 入 信 號(hào) ） ， 在 輸 出 端 也 會(huì) 出 現(xiàn)電 壓 波 動(dòng) ， 使 輸 出 電 壓 偏 離 零 直 ， 這 種 現(xiàn) 象 稱(chēng) 為 零 點(diǎn) 漂 移 ， 簡(jiǎn) 稱(chēng) 零 漂 。直 接 耦 合 放 大 電 路 特 殊 問(wèn) 題 ni

24、 in AAAAAA 1=321多 級(jí) 放 大 電 路 的 放 大 倍 數(shù) 退 出 Chap 1. 多 級(jí) 直 接 耦 合 放 大 電 路 常 用 的 級(jí) 間 耦 合 方 式 ： uoRC1 + ECui=0RB1 RB2 RC2T1 T2UBE2 RE2 UDVC1 D uoRC1 +ECui=0RB1 RB2 RC2T1 T2UBE2提 高 后 級(jí) 發(fā) 射 極 電 位 的 直 接 耦 合 放 大 電 路 （ 2） NPN型 和 PNP型 晶 體 管 配 合 使 用 的 直 接 耦 合 放 大 電 路 DD uoRC1 +ECuiRB1 RB2 RC2T1 T2RZ采 用 穩(wěn) 壓 管 提 高

25、 后 級(jí) 發(fā) 射 極 電 位 的 直 接 耦 合 電 路 RC2 uoRC1 +ECui=0RB1 RB2 T1 T2NPN-PNP直 接 耦 合 電 路 （ 1） 提 高 后 級(jí) NPN型 晶 體 管 的 發(fā) 射 極 電 位 Chap 產(chǎn) 生 零 漂 的 原 因 ： 電 源 電 壓 的 波 動(dòng) 、 電 路 元 件 參 數(shù) 的 變 化 、 體 管 參 數(shù) 隨 溫 度 的 變 化 等 。 其 中 主 要 因 素 是 溫 度 對(duì) 晶 體 管 參 數(shù) 的 影 響(2） 抑 制 零 漂 的 措 施 減 小 零 漂 的 簡(jiǎn) 單 措 施 有 以 下 幾 種 ： 選 用 小 的 晶 體 管 。 . 采 用

26、穩(wěn) 壓 電 源 供 電 。 . 采 用 直 流 負(fù) 反 饋 穩(wěn) 定 放 大 電 路 的 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 。 . 溫 度 補(bǔ) 償 電 路 。 以 上 辦 法 雖 然 簡(jiǎn) 單 易 行 ， 但 往 往 在 一 個(gè) 溫 度 變 化 范 圍 內(nèi) 補(bǔ) 償 好 了 ， 而 在 其 它 溫 度 下 又 不 合 適 了 ； 或 在 一 個(gè) 放 大 電 路 中 配 合 好 了 ， 而 在 另 一 個(gè) 放 大 電 路 中 又 不 合 適 了 。 所 以 這 些 方 法只 適 用 于 對(duì) 零 漂 要 求 不 高 的 場(chǎng) 合 。 較 好 地 抑 制 零 漂 的 方 法 多 采 用 差 動(dòng) 式 放 大 電 路 。 2

27、. 多 級(jí) 直 接 耦 合 放 大 電 路 中 的 零 點(diǎn) 漂 移 直 接 耦 合 放 大 電 路 中 的 零 漂 現(xiàn) 象 ， 表 現(xiàn) 為 緩 慢 的 、 不 規(guī) 則 的 電 壓 變 化 。 放 大電 路 的 級(jí) 數(shù) 越 多 ， 放 大 倍 數(shù) 越 大 ， 則 零 漂 電 壓 逐 級(jí) 放 大 ， 就 使 零 漂 越 嚴(yán) 重 ， 那 么 ，第 一 級(jí) 零 漂 對(duì) 輸 出 端 的 總 零 漂 來(lái) 說(shuō) ， 占 主 要 地 位 。 (1)零 點(diǎn) 漂 移 的 性 質(zhì) 及 產(chǎn) 生 的 原 因 Chap 4.5.1 基 本 差 動(dòng) 式 放 大 電 路雙 端 輸 出 2個(gè) 晶 體 管 參 數(shù) 一 樣零 漂 抑

28、 制 Uo=Uo=U CQ1 - UCQ2=0 輸 入 方 式 單 端 輸 入雙 端 輸 入 輸 出 方 式 單 端 輸 出雙 端 輸 出 22 112211 BBE BBEEECCCC IU IUVIIIII溫 度升 高 vi1 vi2-VEEvc1 vc2+ +- -1、 電 路 的 組 成 及 零 漂 的 抑 制 靜 態(tài) 分 析 Ui1 =Ui2 =0 ICQ1 =ICQ2 UCQ1 = UCQ2 4.5 差 動(dòng) 式 放 大 電 路 退 出 Chap 2. 電 路 的 動(dòng) 態(tài) 分 析 (1)輸 入 類(lèi) 型 . 共 模 輸 入 共 模 信 號(hào) -兩 個(gè) 大 小 相 等 、 極 性 相 同

29、的 信 號(hào)共 模 輸 入 -把 共 模 信 號(hào) 加 到 差 動(dòng) 放 大 電 路 的 輸 入 端 差 動(dòng) 放 大 電 路 對(duì) 共 模 信 號(hào) 無(wú) 放 大 能 力 ，電 路 的 共 模 放 大 倍 數(shù) 21 ii uu 0cA . 差 模 輸 入 差 模 信 號(hào) 兩 個(gè) 大 小 相 等 ， 極 性 相 反 的 信 號(hào) 。差 模 輸 入 把 差 模 信 號(hào) 加 在 差 動(dòng) 放 大 電 路 的 輸 入 端 。21 ii uu 差 動(dòng) 放 大 電 路 既 能 抑 零 漂 ， 又 有 較 高 的 電壓 放 大 倍 數(shù) ， 這 樣 就 較 好 地 解 決 了 抑 制 零 漂 和 提高 放 大 倍 數(shù) 之 間

30、 的 矛 盾 。 . 兩 個(gè) 任 意 信 號(hào) 的 輸 入 當(dāng) 輸 入 電 壓 和 的 大 小 和 極 性 都 是 任 意 的 情 況 下 ， 可 以 把 它 等 效 地 分 解 為 差 模 輸 入 和 共 模 輸入 來(lái) 進(jìn) 行 分 析 。 放 大 電 路 輸 出 端 的 電 壓 總 變 化 量 應(yīng) 為 差 模 輸 出 電 壓 和 共 模 輸 出 電 壓 的 代 數(shù) 和 ，icciddocodo uAuAuuu Chap (2).動(dòng) 態(tài) 分 析 1). 共 模 輸 入 共 模 信 號(hào) : Ui1 =Ui2 總 輸 入 信 號(hào) : Ui =Ui1 - Ui2 = 0 總 輸 出 信 號(hào) : Uo

31、= 0 共 模 放 大 倍 數(shù) : Ac = 0 2). 差 模 輸 入 差 模 信 號(hào) : Ui1 = - Ui2 總 輸 入 信 號(hào) : Ui =Ui1 - Ui2 =2 Ui1 Ui 10 Ic1Ic1Vc1 -Vc Ui20 Ic2Ic2Vc2 Vc 總 輸 出 信 號(hào) : Uo = (UCQ1 - Vc) - (UCQ2 + Vc) = - 2 Vc 差 模 放 大 倍 數(shù) : RB2 rbe 與 單 管 放 大 電 路 相 同 1121 222 i Ci Cii CiO uVuVuu VuuA 3)任 意 信 號(hào) 輸 入輸 入 信 號(hào) 分 解輸 出 信 號(hào) idicidici uu

32、uuu 21111 idicidici uuuuu 21222 共 模 信 號(hào)差 模 信 號(hào) 21 iiid uuu )(21 21 iiic uuu occoddocodo uAuAuuu 共 模 抑 制 比完 全 對(duì) 稱(chēng) 差 放 Ac=0, CMRR= )(log20 dBAAK cdCMRR Chap 4.5.2 典 型 差 動(dòng) 放 大 電 路 (2)、 靜 態(tài) 值 Ui = 0 IE1 + IE2 2IE (相 當(dāng) 于 IE流 過(guò) 2RE) EERB1 RB1u01 u02 T2RPRB2 RC RB2RCT1 RE +ECui1 ui2u0ui1.、 雙 端 輸 入 /輸 出 差 放

33、(1)、 電 路 組 成差 模 信 號(hào) Ui1 = Ui / 2 Ui2 = - Ui / 2RE : 共 模 反 饋 電 阻 加 強(qiáng) 抑 制 零 漂 和 共 模 信 號(hào) 能 力 , 可 用 晶 體 管 代 替 ， 動(dòng) 態(tài) 電 阻 大 ， 靜 態(tài) 電 阻 小EE： 抵 償 RE的 直 流 壓 降 ,獲 得 合 適 工 作 點(diǎn)RP： 調(diào) 零 ， 改 變 兩 管 的 初 始 狀 態(tài) TIc1IEVE UBE1IB1Ic1 Ic2 UBE2IB2Ic22/idi2i1 uuu i2i1id uuu 退 出 Chapes BEQEEBQ2BQ1 2)1(= RR UVII BQ1CQ2CQ1 = II

34、I eEQ1C1CQ1EECCCEQ2CEQ1 2= RIRIVVUU EEeEQ1BEQs1BQ1 2 VRIURI EEEEeEQ1CEQ1cCQ1 2 VVRIURI BQ1CQ2CQ1 = III BQ1EQ2EQ1 1= III ）（ CEQ2CEQ1 =UU BQ2BQ1 II CCVEEV c2Rc1R 1VT 2VTeRous1R s2R0i1 u 0i2 u(2) 靜 態(tài) 分 析 CCV EEV c2Rc1R 1VT 2VTeRi1u i2uous1R s2R 對(duì) IE1來(lái) 說(shuō) ,等 效 2Re Chap (3)動(dòng) 態(tài) 分 析 CCV EEV cRcR1VT 2VTsR sR

35、eRouidu i1u i2u RR LR+ic1 ic2ie1 ie2 Re=0 L21 R idu i2u sRs rbe Rc 2RLrbe Rc 2RLbi odu uod2uod2 bibi bibii1uir or差 模 電 壓 放 大 倍 數(shù) bes Lbesb Lbid21 od21idodud )( rR RrRi RiuuuuA L21cL / RRR 差 模 輸 入 電 阻 ： besid 2 rRR 差 模 輸 出 電 阻 ： cod 2RR RL的 中 點(diǎn) 相 當(dāng) 于 公 共端 （ 等 效 地 ） ,對(duì) VT1、VT2各 取 1/2RL Chap 例 4.5.1 差

36、動(dòng) 放 大 電 路 如 圖 所 示 ， 晶 體 管 T1、 T2的 =50， Vcc=VEE=12V, Rc1=Rc2=20k, Rs1=Rs2=1k, RL=40k, Re=60k, 試 估 算 電 路 的 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 、 差 模 放 大 倍 數(shù) 、 差 模 輸 入 電 阻和 輸 出 電 阻 。 eB1BEs1B1eE1BEs1B1EE )1(22 RIURIRIURIV mARR UVII 0018.02)1(= eS1 BEEEB2B1 mAIII 09.0= B1C2C1 VRIRIVVUU 4.112= eE1C1C1EECCCE2CE1 kIr 1526)1(300 Ebe

37、 kRRR 10/ L21cL25.31beS1 Lud rR RA krRr S 322 be1id kRr 402 1co 解 因 RP阻 值 較 小 ， 在 計(jì) 算 中 可 以 忽 略 ， 并 設(shè) UBE=0.7V。（ a） 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 的 估 算當(dāng) 輸 入 信 號(hào) ui=0時(shí) ， T1、 T2管 發(fā) 射 極 電 流 均 為 IE，而 流 過(guò) RE的 電 流 為 2IE， 由 圖 可 列 出 下 列 方 程 式 。 b） 差 模 放 大 倍 數(shù) c） 差 模 輸 入 電 阻 和 輸 出 電 阻 Chap 2. 單 端 輸 入 /輸 出 差 放 RE + ECRC RLRB RBE

38、ET1 T2ui uo1 RE +ECRCRLRB RBEET1 T2 ui uo2(a) 輸 入 輸 出 反 相 (b) 輸 入 輸 出 同 相 1、 電 路 組 成 輸 入 信 號(hào) 加 左 側(cè) ， 輸 出 取 左 側(cè) ， 去 掉 RC2。 RE深 度 負(fù) 反 饋 ， 抑 制 零 漂2、 靜 態(tài) 值 Ui=0， 輸 入 電 路 對(duì) 稱(chēng) ， 同 雙 端 差 放3、 動(dòng) 態(tài) 分 析 UiIB1IE1VE UBE2Ic2 近 似 認(rèn) 為 Ic1 - Ic2 差 模 信 號(hào) Ui1 = - Ui2 = Ui / 2差 模 放 大 倍 數(shù) beB Li1o1io1ud 212 rR RuuuuA be

39、B Li1o2io2ud 212 rR RuuuuA Chap 4.5.3 恒 流 源 差 動(dòng) 電 壓 放 大 電 路恒 流 源 的 組 成 ： 工 作 原 理 ： R1、 DZ、 T3、 R2 iC3iB3 iC3 UR2 UBE3 （ UB3 固 定 ）ToC iC1iC2 RE ： 共 模 反 饋 電 阻 用 恒 流 源 代 替 ， 動(dòng) 態(tài) 電 阻 大 ， 靜 態(tài) 電 阻 小 最 理 想 的 共 模 反 饋 電 阻 應(yīng) 該 是 ： 它 的 直 流 電 阻 不 大 ， 即 其 直 流 壓 降 不 大 ； 但 對(duì) 信 號(hào) 分 量卻 能 呈 一 出 極 大 的 動(dòng) 態(tài) 電 阻 。 工 作 在 放 大 區(qū) 的 晶 體 管 就 具 有 這 種 特 性 。