模拟电路第13讲

1、模拟电子技术模拟电子技术Analog ElectronicsAnalog Electronics吴立成第三章 多级放大电路3.1 3.1 多级放大电路的耦合方式多级放大电路的耦合方式3.2 3.2 多级放大电路的动态分析多级放大电路的动态分析3.3 3.3 差分放大电路差分放大电路3.4 3.4 互补输出级互补输出级3.5 3.5 直接耦合多级放大电路读图直接耦合多级放大电路读图3.3 3.3 差分放大电路差分放大电路一、零点漂移现象一、零点漂移现象二、长尾式差分放大电路的组成（复习）二、长尾式差分放大电路的组成（复习）三、长尾式差分放大电路的分析三、长尾式差分放大电路的分析四、差分放大电路的

2、四种接法四、差分放大电路的四种接法五、具有恒流源的差分放大电路五、具有恒流源的差分放大电路六、差分放大电路的改进六、差分放大电路的改进零点漂移零点漂移零输入零输入零输出零输出理想对称理想对称二、长尾式差分放大电路的组成二、长尾式差分放大电路的组成实用电路：实用电路： Re1、Re2合二合二为一，为一，VBB共用，电源与信共用，电源与信号源共地号源共地 也称为差动放大电路也称为差动放大电路概念：共模信号、差模信号及共差模放大倍数概念：共模信号、差模信号及共差模放大倍数差模信号：大小相等，极性相反差模信号：大小相等，极性相反的信号对，如的信号对，如u11= -u12=3sint V共模信号：大小相

3、等，极性相同共模信号：大小相等，极性相同的信号对，如的信号对，如u11=3V，u12=3V 差模放大倍数差模放大倍数Ad：输入差模信号时的放大倍数，：输入差模信号时的放大倍数，(differential)occIcuAuoddIduAu (common) 共模放大倍数共模放大倍数Ac：输入共模信号时的放大倍数：输入共模信号时的放大倍数 输出输出 u0=Acu11=Acu12 即即uIc=u11=u12 理想状态下长尾差分电路理想状态下长尾差分电路Ac=0 温漂产生共模信号，被抑制温漂产生共模信号，被抑制输出输出u0=Ad(u11-u12) 即即uId=u11-u12三、长尾式差分放大电路的分析

4、三、长尾式差分放大电路的分析 eBEQEEEQ2RUVI1EQBQII02CQ1CQOCQ2CQ1CQEQ2EQ1EQCQ2CQ1CQBQ2BQ1BQUUuUUUIIIIIIIII1. Q点：eEQBEQBQEE2RIURIVb 输入回路方程：输入回路方程：通常通常Rb较小，且较小，且IBQ很小，故可简化为：很小，故可简化为：CEQCQEQCCCQcBEQ()UUUVIRU2. 2. 抑制共模信号抑制共模信号 0 )()(C2CQ2C1CQ1C2C1OuuuuuuuOcccIc 0uAAu共模放大倍数，参数理想对称时 C21CC21CB21Buuiiii设有共模信号：设有共模信号：IcI2I1

5、uuu理想情况下，电路参数完全对称，有：理想情况下，电路参数完全对称，有：2. 2. 抑制共模信号抑制共模信号 ：Re的共模负反馈作用的共模负反馈作用Re的共模负反馈作用：的共模负反馈作用：温度变化引起的变化可温度变化引起的变化可等效为共模信号等效为共模信号如如 T()IC1 IC2 UE IB1 IB2 IC1 IC2 抑制了每只差分管集电极电流、电位的变化。抑制了每只差分管集电极电流、电位的变化。3. 3. 放大差模信号放大差模信号C1OC21CC21CB21B2 uuuuiiiiiE1= iE2，Re中电流不变，即中电流不变，即Re 对差模信号无对差模信号无反馈作用反馈作用2/IdI2I

6、1uuu差模信号：数值相等，极性差模信号：数值相等，极性相反的输入信号，即相反的输入信号，即2Idu2Idu )(2bebBIdrRiu虚地虚地为什么？为什么？差模信号作用时的动态分析差模信号作用时的动态分析bebLcd)2( rRRRA差模放大倍数差模放大倍数IdOdduuA)2(2LcCOdRRiu 2 )(2cobebiRRrRR， Au相当于单管共射放大电路，相当于单管共射放大电路，但克服了温漂但克服了温漂3.3 3.3 差分放大电路差分放大电路一、零点漂移现象一、零点漂移现象二、长尾式差分放大电路的组成二、长尾式差分放大电路的组成三、长尾式差分放大电路的分析三、长尾式差分放大电路的分

7、析四、差分放大电路的四种接法四、差分放大电路的四种接法五、具有恒流源的差分放大电路五、具有恒流源的差分放大电路六、差分放大电路的改进六、差分放大电路的改进 根据信号源和负载的接地情况，差分放大电根据信号源和负载的接地情况，差分放大电路有四种接法：路有四种接法： 双端输入双端输出（双入双出）、双端输入双端输出（双入双出）、 双端输入单端输出（双入单出）、双端输入单端输出（双入单出）、 单端输入双端输出（单入双出）、单端输入双端输出（单入双出）、 单端输入单端输出（单入单出）。单端输入单端输出（单入单出）。四、差分放大电路的四种接法四、差分放大电路的四种接法双入双出：双入双出：0dIuAu四、差分

8、放大电路的四种接法四、差分放大电路的四种接法LCQ1CCCQcLcLCCCQcCQ2CCCQc() RUVIRRRRVIRUVIR 由于输入回路没有变由于输入回路没有变化，所以化，所以IEQ、IBQ、ICQ与双端输出时一样。但与双端输出时一样。但是是UCEQ1 UCEQ2。1. 1. 双端输入单端输出双端输入单端输出：Q点分析点分析直流等效电路直流等效电路 UCEQ1=？，？， UCEQ2 =？ 1. 1. 双端输入单端输出双端输入单端输出：差模信号作用下的分析：差模信号作用下的分析cLdbbe ()2()RRARr cobebi)(2RRrRR，1. 1. 双端输入单端输出双端输入单端输出：

9、共模信号作用下的分析：共模信号作用下的分析cLdbbe ()12RRARr ebebLcc)1 (2)( RrRRRAbbeeCMRbbe2(1)2()RrRKRre2Re2R1. 1. 双端输入单端输出双端输入单端输出：问题讨论：问题讨论bebLcd)( 21rRRRA（1）什么情况下）什么情况下Ad为为“”？从右边输出时。从右边输出时。（2）双端输出时的）双端输出时的Ad是单端输出时的是单端输出时的2倍吗？倍吗？不是。不是。bbeeCMRbbe2(1)2()RrRKRrcobebi)(2RRrRR，2. 2. 单端输入双端输出单端输入双端输出共模输入共模输入差模输入差模输入输入差模信号的同

10、时总是伴随着共模信号输入输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入2/IIcIIduuuu，2. 2. 单端输入双端输出单端输入双端输出IOdIc2uuAuA 静态分析与双入双出一样，静态分析与双入双出一样， 动态参数与也双入双出一样，为什么？动态参数与也双入双出一样，为什么？差模输出差模输出共模输出共模输出2/IIcIIduuuu，3. 3. 单端输入单端输出单端输入单端输出 静态分析与双入单出一样静态分析与双入单出一样 必须进行输入信号分解，即必须进行输入信号分解，即uI2/IIcIIduuuu，IOdIc2uuAuA 其中的动态参数也与双入单出的分析一样其中的动态参数也与双入单出的分析一样

11、4. 4. 四种接法的比较四种接法的比较：电路：电路参数参数理想对称条件下理想对称条件下 输入方式：输入方式： Ri均为均为2(Rb+rbe)；双端输入时无共模；双端输入时无共模信号输入，单端输入时有共模信号输入。信号输入，单端输入时有共模信号输入。 输出方式：输出方式：Q点、点、Ad、 Ac、 KCMR、Ro均与之有关均与之有关coCMRcbebLcd2 0 )2(RRKArRRRA双端输出：cobebebebCMRebebLccbebLcd )(2)1 (2 )1 (2)( )(2)(RRrRRrRKRrRRRArRRRA单端输出：差分电路四种接法的性能比较差分电路四种接法的性能比较双端输入双端输入双端输出双端输出双端输入双端输入单端输出单端输出单端输入单端输入双端输出双端输出单端输入单端输入单端输出单端输出A AududA AucucK KCMRCMRR Ri iR Ro o性能性能类别类别- Rc- Rc R Rb b + + r rbebe- Rc- Rc 2 2（R Rb b + + r rbebe）- Rc- R