[理学]基本放大电路.pptVIP

1,电子技术,第十章 基本放大电路(4),模拟电路部分,2,10.5 差动放大电路 differential amplification circuit,增加R2 、RE2 : 用于设置合适的Q点。,问题 1 :前后级Q点相互影响。,直接耦合多级放大电路的特殊问题,3,问题 2 :零点漂移zero drift 。,前一级的温漂将作为后一级的输入信号，使得当 ui 等于零时， uo不等于零。,有时会将信号淹没,4,一、结构,特点：结构对称。优点：可以抑制零点漂移。,10.5.1差动（差分）放大电路的工作情况,ui1,ui2,5,二、 抑制零点漂移的原理,uo= UC1 - UC2 = 0,uo= (UC1 + uC1 ) - (UC2 + uC2 ) = 0,当 ui1 = ui2 =0 时：,当温度变化时：,+UCC,6,三、 共模电压放大倍数AC,+UCC,共模输入信号： ui1 = ui2 = uC （大小相等，极性相同）,理想情况：ui1 = ui2 uC1 = uC2 uo= 0,共模电压放大倍数：,（很小，1),但因两侧不完全对称， uo 0,7,四、差模电压放大倍数Ad,差模输入信号： ui1 =- ui2 =ud （大小相等，极性相反）,(很大，1),设uC1 =UC1 +uC1 ， uC2 =UC2 +uC2 。 因ui1 = -ui2， uC1 =-uC2 uo= uC1 - uC2= uC1- uC2 = 2uC1,差模电压放大倍数：,+UCC,8,五、共模抑制比(CMRR)的定义,例: Ad=-200 Ac=0.1 KCMRR=20 lg (-200)/0.1 =66 dB,CMRR Common Mode Rejection Ratio,KCMRR =,KCMRR (dB) =,(分贝),9,一、结构,为了使左右平衡，可设置调零电位器:,10.5.2典型差动放大电路,特点：加入射极电阻RE ；加入负电源 -UEE ，采用正负双电源供电。,RP,RP,双电源的作用：,（1）使信号变化幅度加大。 （2）IB1、IB2由负电源-UEE提供。,11,二、 静态分析,温度T,IC,IE,UE,UBE,IB,IC,RE的作用,设ui1 = ui2 = 0,RE 具有强负反馈作用, 抑制温度漂移，稳定静态工作点。,12,RBIB + UBE+2 REIE =EE,RP很小，略去。,加入RE可获得稳定的静态工作点。,13,三、 动态分析,1. 输入信号分类,(1)差模(differential mode)输入,ui1 = -ui2= ud,(2)共模( common mode) 输入,ui1 = ui2 = uC,差模电压 放大倍数:,共模电压 放大倍数:,14,结论：任意输入的信号: ui1 , ui2 ，都可分解成差模分量和共模分量。,注意：ui1 = uC + ud ；ui2 = uC - ud,例: ui1 = 20 mV , ui2 = 10 mV,则：ud = 5mV , uc = 15mV,差模分量:,共模分量:,15,16,RE 对差模信号作用,ui1,ui2,ib1 , ic1,ib2 , ic2,ic1 = - ic2,iRE = ie1+ ie2 = 0,uRE = 0,RE对差模信号不起作用,17,差模信号通路,T1单边微变等效电路,18,单边差模放大倍数:,19,若差动电路带负载RL (接在 C1 与 C2 之间), 对于差动信号而言，RL中点电位为 0, 所以放大倍数：,即：总的差动电压放大倍数为：,差模电压放大倍数:,20,差放电路的几种接法,双端输入双端输出：,Ad = Ad1,双端输入单端输出：,21,单端输出：,对Ad而言，双端输入与单端输入效果是一样的。,ud = 0.5ui , uc = 0,ud = 0.5ui , uc = 0.5ui,22,差动放大电路的应用,常用做多级放大电路的输入级。,原因：可抑制零点漂移。,23,(1) 在不失真的情况下输出尽可能大的功率。功率放大电路中电流、电压要求都比较大，必须注意电路参数不能超过晶体管的极限值: ICM 、UCEM 、 PCM 。,10.6.1对功率放大电路的基本要求,10.6互补对称功率放大电路 complementary symmetry amplification circuit,24,(2) 电流、电压信号比较大，必须注意防止波形失真。,(3) 电源提供的能量尽可能地转换给负载，以减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的效率（）。,PO : 负载上得到的交流信号功率。 PE ：直流电源提供的平均功率。,25,uo的取值范围,Q,Ic,uCE,USC,直流负载线,静态工作点：Q,放大电路的输出没有失真的工作方式称为甲类放大。,26,放大电路的三种工作状态,甲类放大：1. 晶体管在输入电压的整个周期内都处于放大状态，前述各种放大电路中的晶体管都为甲类放大。2. 静态工作点Q大致在负载线的中点。3.波形基本无失真。,乙类放大： 1. 晶体管在输入电压的半个周期内都处于放大状态。 2. 静态工作点Q下移到IC约等于0处 。 3.波形失真最严重。,甲乙类放大： 1. 晶体管在输入电压的半个多周期内都处于放大状态。 2. 静态工作点沿负载线下移。 3. 波形失真严重。,27,如何提高效率？,办法二：降低Q点。 减小PE,既降低Q点又不会引起截止失真的办法：采用互补对称射极输出电路。,办法二的缺点：会引起截止失真。,办法一：增加放大电路的动态工作范围来增加 输出功率。,28,OTL: Output TransformerLess,OCL: Output CapacitorLess,互补对称：电路中采用两支晶体管，NPN、 PNP各一支；两管特性一致。,类型：,29,10.6.2 无输出变压器的互补对称功放电路 （OTL电路）,一、特点,1. 单电源供电；,2. 输出加有大电容。,二、静态分析,T1、T2 特性对称.,R1,D1,D2,R2,R3,调节R3使,30,R1,D1,D2,R2,R3,三、动态分析,在ui正半周时，T1导通、T2截止，C充电；,在ui负半周时， T2 导通、 T1截止，C放电；,负载上得到的交流信号正负半周对称，。,uo,31,无输出电容的互补对称功放电路 （ OCL电路）,一、工作原理（设ui为正弦波）,电路的结构特点：,1. 由NPN型、PNP型三极管构成两个对称的射极输出器对接而成。,2. 双电源供电。,3. 输入输出端不加隔直电容。,32,动态分析：,ui 0V,T1截止，T2导通,ui 0V,T1导通，T2截止,iL= ic1 ;,iL=ic2,因此，不需要隔直电容。,静态分析：,ui = 0V T1、T2均不工作 uo = 0V,33,乙类放大的输入输出波形关系:,死区电压,交越失真：输入信号 ui在过零前后，输出信号出现的失真便为交越失真。,A,34,(1) 静态电流 ICQ、IBQ等于零； (2) 每管导通时间等于半个周期 ； (3) 存在交越失真。,乙类放大的特点：,交越失真产生的原因： 在于晶体管特性存在非线性，ui uT时晶体管截止。,35,克服交越失真的措施：,静态时 T1、T2两管发射结电压 分别为二极管D1、 D2的 正向导通压降，致使两管 均处于微弱导通状态。,电路中增加