模电课件第三章(模拟电子技术基础第四版童诗白华成英)教学课件

1、例例1：放大电路由下面两个放大电路组成。已知放大电路由下面两个放大电路组成。已知VCC=15V ，R1=100k ， R2=33k ，RE1=2.5k ，RC=5k ， 1=60，；，； RB=570k ，RE2=5.6k ， 2 =100，RS=20k ，RL=5k +VCCR1RCC11C12R2CERE1uiRiuoT1放大电路一放大电路一RB+VCCC21C22RE2uiuoT2放大电路二放大电路二+VCCR1RCC11C12R2CERE1uiRiuoT1RB+VCCC21C22RE2uiuoT2求直接采用求直接采用放大电路一放大电路一的放大倍数的放大倍数Au和和Aus。若信号经若信号

2、经放大电路一放大电路一放大后，再经放大后，再经射极输出射极输出器器输出，求放大倍数输出，求放大倍数Au、Ri和和Ro 。若信号经若信号经射极输出器后射极输出器后，再经，再经放大电路一放大电路一输输出，求放大倍数出，求放大倍数Au和和Aus 。Ri = R1/ R2/ rbe =1.52 k 6 . 62052. 152. 193SiiuusRRRAA求直接采用放大电路一的放大倍数求直接采用放大电路一的放大倍数Au和和Aus。+VCCR1RCC1C2R2CERE1RLuiuousRSRiT19311beLurRA(1) 由于由于RS大，而大，而Ri小，致使放大倍数降低小，致使放大倍数降低；(2)

3、 放大倍数与负载的大小有关。例放大倍数与负载的大小有关。例： RL=5k 时时, Au= - 93；RL=1k 时时, Au= - 31 。2. 若信号经放大电路一放大后，再经射极输出器若信号经放大电路一放大后，再经射极输出器输出，求放大倍数输出，求放大倍数Au 、Ri和和Ro 。 usRSRB+VCCC22RE2uoT2RLR1RCC11R2CERE1uiRiT1rbe2=2.36 k rbe1=1.62 k Ro1=RC=5 k k173)1 (/22221EbeBiLRrRRRLERR/2Ri27310015/57036. 2/6 . 51/1/21222222oBbeESBbeEoRR

4、rRRRrRR18562. 1173/5601111beLurRA99. 0)1 ()1 (2222LbeLuRrRA18399. 0185 2111uuioooiouAAUUUUUUAk52. 1/1211beiirRRRRuiRC1R1T1增加增加R2 、RE2 : 用于设置合适的用于设置合适的Q点。点。问题问题 1 :前后级前后级Q点相互影响。点相互影响。+UCCuoRC2T2R2RE2直接耦合电路的特殊问题直接耦合电路的特殊问题问题问题 2 :零点漂移。零点漂移。前一级的温漂将作为后一级的输入信号，使得前一级的温漂将作为后一级的输入信号，使得当当 ui 等于零时，等于零时， uo不等于

5、零。不等于零。uiRC1R1T1+UCCuoRC2T2R2RE2uot0有时会将有时会将信号淹没信号淹没一、结构一、结构特点：特点：结构对称。结构对称。ui1ui2uoRCR1T1RBRCR1T2RB3.2 差分放大器差分放大器二、二、 抑制零漂的原理抑制零漂的原理uo= UC1 - UC2 = 0uo= (UC1 + uC1 ) - (UC2 + uC2 ) = 0当当 ui1 = ui2 =0 时：时：当温度变化时：当温度变化时：+UCCuoui1RCR1T1RBRCR1T2RBui2三、三、 共模电压放大倍数共模电压放大倍数AC+UCCuoui1RCR1T1RBRCR1T2RBui2共模

6、输入信号：共模输入信号： ui1 = ui2 = uC （大小相等，极性相同）（大小相等，极性相同）理想情况：理想情况：ui1 = ui2 uC1 = uC2 uo= 0 共模电压放大倍数：共模电压放大倍数：（很小，（很小，1)设设uC1 =UC1 + uC1 ， uC2 =UC2 + uC2 。因因ui1 = -ui2， uC1 =- uC2 uo= uC1 - uC2= uC1- uC2 = 2 uC1 差模电压放大倍数：差模电压放大倍数：1212ioiioCuuuuuA+UCC五、共模抑制比五、共模抑制比(CMRR)的定义的定义例例: Ad=-200 Ac=0.1 KCMRR=20 lg

7、 (-200)/0.1 =66 dBCMRR Common Mode Rejection Ratio KCMRR =KCMRR (dB) =(分贝分贝)cdAAcdAAlog20一、结构一、结构为了使左右平衡，可为了使左右平衡，可设置调零电位器设置调零电位器: 特点：特点：加入射极电阻加入射极电阻RE ；加入负电源；加入负电源 -UEE ，采用正负双电源供电。采用正负双电源供电。uoui1+UCCRCT1RBRCT2RBui2REUEE3.2.2 双电源长尾式差放双电源长尾式差放双电源的作用：双电源的作用：（1）使信号变化幅度加大。）使信号变化幅度加大。（2）IB1、IB2由负电源由负电源-U

8、EE提供。提供。uoui1+UCCRCT1RBRCT2RBui2REUEE二、二、 静态分析静态分析 温度温度TICIE = 2ICUEUBEIBIC1. RE的作用的作用 设设ui1 = ui2 = 0自动稳定自动稳定RE 具有强负反馈作用具有强负反馈作用 抑制温度抑制温度漂移，稳定静漂移，稳定静态工作点。态工作点。uoui1+UCCRCT1RBRCT2RBui2REUEE2. Q点的计算点的计算直流通路直流通路uoui1+UCCRCT1RBRCT2RBui2REUEEIBIC1IC2IBIEIC1= IC2= IC= IB UC1= UC2= UCCICRC UE1= UE2 =IBRBU

9、BE UCE1= UCE2 = UC1UE1EBBEEEBRRUUI)1(2三、三、 动态分析动态分析1. 输入信号分类输入信号分类(1)差模差模(differential mode)输入输入ui1 = -ui2= ud(2)共模共模( common mode) 输入输入ui1 = ui2 = uC差模电压差模电压放大倍数放大倍数: :doddUUA共模电压共模电压放大倍数放大倍数: coccUUA(一一) 差模输入差模输入均压器均压器diiuuu211diiuuu212RRuoui+UCCRCT1RBRCT2RBREUEERE 对差模信号作用对差模信号作用 ui1 ui2ib1 , ic1i

10、b2 , ic2ic1 = - ic2iRE = ie1+ ie2 = 0uRE = 0 RE对差模信号对差模信号不起不起作用作用RRuoui+UCCRCT1RBRCT2RBREUEEib2ib1ic2ic1iRE差模信号通路差模信号通路T1单边微变单边微变等效电路等效电路uod1RBB1EC1RC ib1ui1rbe1ib1RRuoui1RCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2uod1uod2E1. 放大倍数放大倍数111iodduuA单边差模放大倍数单边差模放大倍数:11111)(beBCbeBbCbdrRRrRiRiA21ddAAuod1RBB1EC1RC ib1ui1rb

11、e1ib121221121ddiididiododdAAuuAuAuuuA若差动电路带负载若差动电路带负载RL (接在接在 C1 与与 C2 之间之间), 对于差对于差动信号而言，动信号而言，RL中点电位为中点电位为 0, 所以放大倍数：所以放大倍数：121)21(beBLCdddrRR/RAAA即：总的差动电即：总的差动电压放大倍数为：压放大倍数为：差模电压放大倍数差模电压放大倍数:iodduuA RRuodui1RCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2uod1uod2Ero = 2RC ri ri ro)/(21BbeiRrRr输入电阻：输入电阻：输出电阻：输出电阻：2. 输

12、入输出电阻输入输出电阻RRuoui1+UCCRCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2uod1uod2E思考题：思考题：电路去掉电路去掉RB能正常工作吗？能正常工作吗？ RB的的作用是什么？作用是什么？(二二) 共模输入共模输入RE对共模信号有抑制作用（原理静态分析，即由于对共模信号有抑制作用（原理静态分析，即由于RE的负反馈作用，使的负反馈作用，使IE基本不变）基本不变） 。uC ic1 、 ic2 iRE 、 uRE +UCCuocRCT1RBRCT2RBREUEEuC uoc2 uoc1ic1 ic2iREuRE共共模信号通路模信号通路:uocRCT1RBRCT2RB2REu

13、c1 uoc2 uoc1ic1 ic2uc22RET1单边微变等效电路单边微变等效电路EbBccoccR)(rRRuuA1211112cARCRB2REic1uc1uc2ib1 ib1ie1rbe1KCMRR AC 0问题：问题：负载影响共模放大倍数吗？负载影响共模放大倍数吗？111ccocUAU222ccocUAU021ocococUUU不影响！不影响！RRuoui1RCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2E+UCC电路结构电路结构:IC3R2T3R1R3-UEE3.2.3 恒流源式差放电路恒流源式差放电路 rce3 1M 恒流源恒流源T3 :放大区放大区333cceceIUr

14、RRuoui1RCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2E+UCCIC3R2T3R1R3-UEEuCEIB3iCUCE3IC3Q UCE3静态分析：静态分析：主要分析主要分析T3管。管。VB3VE3 IE3 IC31. 恒流源相当于阻值很大的电阻。恒流源相当于阻值很大的电阻。2. 恒流源不影响差模放大倍数。恒流源不影响差模放大倍数。3. 恒流源影响共模放大倍数，使共模恒流源影响共模放大倍数，使共模放大倍数减小，从而增加共模抑制放大倍数减小，从而增加共模抑制比，理想的恒流源相当于阻值为无比，理想的恒流源相当于阻值为无穷的电阻，所以共模抑制比是无穷。穷的电阻，所以共模抑制比是无穷。恒流源的作用恒流源的作用输入端输入端 接法接法双端双端单端单端输出端输出端 接法接法双端双端单端单端双端输入双端输出：双端输入双端输出： Ad = Ad1双端输入单端输出：双端输入单端输出：121ddAA ui1+UCCui2uoC1B1C2EB2RCT1RBRCT2RBIC3-UEE3.2.4差放电路的几种接法差放电路的几种接法双端输出：双端输出：A