电子技术(第七版2011修改)PPT第十五章

1、下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出15.1 基本放大电路的组成基本放大电路的组成下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出UBEIBICUCE无输入信号无输入信号(ui = 0)时时 uo = 0uBE = UBEuCE = UCEuBEtOiBtOiCtOu

2、CEtO下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出ICUCEOIBUBEO结论：结论：QIBUBEQUCEIC下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出UBEIB无输入信号无输入信号(ui = 0)时时: uo = 0uBE = UBEuCE = UCE？ uCE = UCC iC RC uo 0uBE = UBE+ uiuCE = UCE+ uoICui+uBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出+集电极电流集电极电流直流分量直流分量交流分量交流分量动态分析动态分析iCtOiCtICOiCticO静态分析

3、静态分析下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出uitOuotO下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出直流通路直流通路( IB、IC、UCE )对直流信号电容对直流信号电容 C 可看作开路（即将电容断开）可看作开路（即将电容断开）断开断开断开断开下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 XC 0, C 可看作短可看作短路。忽略电源的内阻路。忽略电源的内阻,电源的端电压恒定，电源的端电压恒定，直流电源对交流可看直流电源对交流可看作短路。作短路。短路短路短路

4、短路对地短路对地短路下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出放大电路无信号输入（放大电路无信号输入（ui = 0）时的工作状态。）时的工作状态。估算法、图解法。估算法、图解法。各极电压电流的直流分量。各极电压电流的直流分量。放大电路的直流通路。放大电路的直流通路。 (1) 静态工作点静态工作点Q：IB、IC、UCE静态分析：静态分析：确定放大电路的静态值。确定放大电路的静态值。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出BBECCBRUUI BCCBRUI 根据电流放大作用根据电流放大作用CEOBC III BB II 当当UBE UCC时，时， UCC = IB RB+

5、UBE下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出已知：已知：UCC=12V，RC= 4k ，RB = 300k ， = 37.5 。解：解：mA04. 0mA30012BCCB RUImA5 . 1mA04. 05 .37BC II V6V45 . 112 CCCCCE RIUU下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出)(ECCCCEECCCCCERRIURIRIUU EBBECCB) 1(RRUUI BC II EEBEBBCCRIURIU EBBEBB) 1 (RIURI 由由KVL可得出可得出由由KVL可得：可得：下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出

6、常常数数 B)(CECIUfIUCE = UCC ICRC 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出CtanR1 ICQUCEQCCCRUUCC常常数数 B)(CECIUfI直流负载线直流负载线由由IB确定的那条输确定的那条输出特性与直流负载出特性与直流负载线的交点就是线的交点就是Q点点BBECCBRUUI Q 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 放大电路的动态分析放大电路的动态分析动态：动态：放大电路有信号输入放大电路有信号输入( (ui 0)0)时的工作状态。时的工作状态。分析方法：分析方法： 微变等效电路法，图解法。微变等效电路法，图解法。所用电路：所用电路

7、： 放大电路的交流通路。放大电路的交流通路。动态分析动态分析: : 计算电压放大倍数计算电压放大倍数Au、输入电阻、输入电阻ri、输出电阻、输出电阻ro等。等。分析对象：分析对象： 各极电压和电流的交流分量。各极电压和电流的交流分量。目的：目的：找出找出Au、ri、ro 与电路参数的关系，为设计打与电路参数的关系，为设计打 基础。基础。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为一个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为一个线性元件。个线性元件。 晶体管

8、在小信号（微变量）情况下工作。因此，晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近似在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近似代替。代替。 利用放大电路的微变等效电路分析利用放大电路的微变等效电路分析计算计算放大电路放大电路电压放大倍数电压放大倍数 Au、输入电阻、输入电阻 ri、输出电阻、输出电阻 ro等。等。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出)mA()mV(26)1()(200EbeIr CEBBEbeUIUr CEbbeUiu 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出CEBCUII CEbcUii BCCEceII

9、Ur BcceIiu 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出ibicicBCEib ib晶体晶体管晶体晶体管微变等效电路微变等效电路ube+ +- -uce+ +- -ube+ +- -uce+ +- -rbeB EC 晶体管的晶体管的B、E之间之间可用可用 rbe等效代替。等效代替。 晶体管的晶体管的C、E之间可用一之间可用一受控电流源受控电流源 ic= ib等效代替。等效代替。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出bebirIU LcoRIU beLrRAu

10、LCL/RRR io :UUAu 定义定义Lb RI rbebeCrRAu 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 LcoRIU LCL/RRR io :UUAu 定义定义Lb RI EebebiRIrIU Ebbeb) 1 (RIrI EbeL) 1(RrRAu 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出iii IUr 输输入入电电阻阻下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出iii rui SSurRruiii SiSurR11 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出iiIUri beB/rR 时时，当当beBrR bRiBIIU Eebeb

11、iRIrIU Ebbeb)1 (RIrI Ebeib)1 (RrUI EbeBi)1 (/RrRr beirr ririBRIBRI下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出oUoEoooIUr 输输出出电电阻阻：oUSE下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出CoooRIUr 例例3：求求ro的步骤：的步骤：(1) 断开负载断开负载RLoU (3) 外加电压外加电压oI (4) 求求or外加外加oICRcoIII bcII CoRCRUI 0 0 cb II所所以以 (2) 令令 或或0i U0S E下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出ERbbo III

12、I EoSBbeoSBbeoRUR/RrUR/RrU ESbeo1/11RRRrr oIor(1) 断开负载断开负载RLoU(3) 外加电压外加电压oI(4) 求求(2) 令令 或或0i U0S EERI外加外加下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出L1tanR 流流负负载载线线更更陡陡。以以交交流流负负载载线线比比直直所所因因为为,RRCL D 直流负载线直流负载线 C下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一

13、页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 在固定偏置放大电路中，在固定偏置放大电路中，当温度升高时，当温度升高时，UBE 、 、 ICBO 。 上式表明，当上式表明，当UCC和和 RB一定时，一定时， IC与与 UBE、 以及以及 ICEO 有关有关，而这三个参数随温度而变化。，而这三个参数随温度而变化。CBOBBECCCEOBC)1( IRUUIII 温度升高时，温度升高时， IC将增加，使将增加，使Q点沿负载线上移。点沿负载线上移。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出固定偏置电路的工作点固定偏置电路的工作点 Q 点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温点是不稳定的，

14、为此需要改进偏置电路。当温度升高使度升高使 IC 增加时增加时, , 能够自动减少能够自动减少 IB , ,从而抑制从而抑制 Q 点的变化，保持点的变化，保持 Q 点基本稳定。点基本稳定。结论：结论： 当温度升高时，当温度升高时， IC将将增加，使增加，使Q点沿负载线上点沿负载线上移移, ,容易使晶体管容易使晶体管T 进入饱进入饱和区造成饱和失真，甚至和区造成饱和失真，甚至引起过热烧坏晶体管。引起过热烧坏晶体管。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出B2II 若若满满足足：2B2BRIV 2B1BCC21RRUII CC2B1B2BBURRRV 下一页下一页章目录章目录返回返回上

15、一页上一页退出退出EBEBECRUVII BEBUV 若若满满足足：EBEBEBEC RVRUVII 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出从从Q点点稳定的角度来稳定的角度来看似乎看似乎I2、VB越大越好。越大越好。但但 I2 越大，越大，RB1、RB2必须取得较小，将增加必须取得较小，将增加损耗，降低输入电阻。损耗，降低输入电阻。而而VB 过高必使过高必使 VE 也增也增高，在高，在 UCC一定时，势一定时，势必使必使 UCE 减小，从而减减小，从而减小放大电路输出电压的小放大电路输出电压的动态范围。动态范围。I2= (5 10) IB，VB= (5 10) UBERB1、RB

16、2的阻值一般为几十千欧的阻值一般为几十千欧下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出VEVBTUBEIBICVEICVB 固定固定下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出CC2B1B2BBURRRV EBEBECRUVII CBII VB)(ECCCCEECCCCCERRIURIRIUU 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 对交流：对交流：旁路电容旁路电容 CE 将将R 短路短路， R 不起作用不起作用, Au，ri，ro与固定偏置电路相同与固定偏置电路相同。旁路电容旁路电容下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出2B1BB/ RRR 下一页

17、下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出EbeL) 1(RrRAu beLrRAu EbeB2B1i)1 (R/R/Rrr CoRr beBir/Rr CoRr 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出例例15.4.1RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+解：解：B2BCCB1B21012 V4 V2010RVURRmA 7 . 1A 1026 . 043EBEBECR RU UV VI II ICB1.7 A 0.045 mA 37.5IIm 在图示分压式偏置放大电路中，在图示分压式偏置放大电路中，已知已知UCC=12V, RC=

18、2k, RE= 2 k ， RB1= 20 k， RB2= 10 k，RL= 6 k ，晶体管晶体管 =37.5。试求试求:(1) :(1) 静态值；静态值；(2) (2) 画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3) (3) 输入电阻输入电阻ri、ro及及 Au。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出33CECCCEC()I12 (2 2) 101.7 10 5.2 UURRVViUiIbIcIoUbISErbeRB2RCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSRB1beE2626200(1 )200(1 37.5) 0.79 kI1.7r2 .7179. 05 . 1

19、5 .37beLr rR RA Au u式中式中L2 6 2 6CLCLR RRkRR 12/0.79 iBBbeberRRrrk2 oCrRk下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 在图示放大电路中的在图示放大电路中的R RE E未全被未全被C CE E旁路旁路, 而尚留一段而尚留一段RE， RE= 0.2k。 (1) (1) 试求试求静态值；静态值；(2) (2) 画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3) (3) 计算计算Au， ri和和ro，并与上例比较。，并与上例比较。例例15.4.2C1C2CE+UCC+ RB120k RB210k Rc2k RL6k RE1.8k

20、RE0.2kiUSE+ +- -+ +- -RSO OU U解：解：下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出C1C2CE+UCC+ RB120k RB210k Rc2k RL6k RE1.8k RE0.2kiUSE+ +- -+ +- -RSO OU USEiUiIbIcIoUbIeI下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出SEiUiIbIcIoUbIeIb bE Eb be eb bE Eb bb be ee eE Eb bb be ei iI IR Rr rI IR RI Ir rI IR RI Ir rU U )1 ()1 (b bL Le eL Lo oI IR

21、 RI IR RU U电压放大倍数电压放大倍数11 537 56 630 791 37 50 2().(. ).OLuibeEURAUrR12/(1)3.74 iBBbeErRRrRk2 oCrRk与与RE全部被全部被CE旁路的放旁路的放大电路相比，放大倍数大电路相比，放大倍数下降，输入电阻增加。下降，输入电阻增加。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 阻容耦合放大电路由于存在级间耦合电容、发阻容耦合放大电路由于存在级间耦合电容、发射极旁路电容及晶体管的结电容等，它们的容抗随射极旁路电容及晶体管的结电容等，它们的容抗随频率变化，故当信号频率不同时，放大电路的输出频率变化，故当信

22、号频率不同时，放大电路的输出电压相对于输入电压的幅值和相位都将发生变化。电压相对于输入电压的幅值和相位都将发生变化。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出0.707| Auo |fLfH| Auo |幅频特性幅频特性f 270 180 90相频特性相频特性 f|Au |下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出oUbeUiU下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出oU下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出EBBECCB)1 (RRUUI BE

23、)1(II EECCCERIUU 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出LEL/RRR LeoRIU Lb1RI ）（ LebebiRIrIU Lbbeb)1 (RIrI LbbebLb)1 ()1 (RIrIRIAu LbeL)1 (1RrR ）（下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出iBi/rRr LbeBi)1 (/RrRr LbebLEebebbii)1 (/RrIRRIrIIUr LEL/RRR irir 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 1sbeoRrrSBS/RRR RrRr 1/sbeEosbeE) 1 ( RRr ：通通常常or

24、下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出LbeL) 1 () 1 (RrRAu LbeBi) 1(/RrRr Rrr 1sbeo下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出. 在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V, RE= 2k , RB= 200k，RL= 2k ，晶体管，晶体管= 60，UBE= 0.6V, 信号源内阻信号源内阻RS= 100 ，试求试求: :(1) 静态工作点静态工作点 IB、IE 及及 UCE； 画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3) Au、ri 和和 ro 。下一页下一页

25、章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出mA035. 0mA260)(12006 . 012) (1EBBECCB RRUUImA14. 2 0.035mA60)(1 )(1BE II V727V142212EECCCE.RIUU 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出3 .176010094. 0Sbeo Rrrk94. 024. 1266120026) (1200Ebe Ir LbeBi) 1 (/RrRr k7 .41 LbeL) 1()(1RrRAu 98.0 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 特点：

26、特点：。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 特点：特点：。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出放大缓慢变化的放大缓慢变化的信号和直流信号。信号和直流信号。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出第二级第二级下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出+ +- -1oU2bI2cIrbeRC2RL+ +- -oU2b2IB1R B2R 第一级第一级1bI1cIrbeRB2RC1+ +- -+ +- -RSiUiI1b1ISERB1第二级第二级212ioi1oiouuuAAUUUUUUA 电电压压放放大大倍倍数数2ir2i1C1L/rRR 1b

27、e1L1io11rRUUAu be2L222io2rRUUAu 1iirr 2oorr L2CL2/ RRR 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 如图所示的两级电压放大电路，已知：如图所示的两级电压放大电路，已知：U UCCCC=12V=12V，1= 60，RB1=200k， RE1=2 k ， RS=100 ， RC2=2 k ， RE2=2 k ， RB1=20k ，RB2=10k ，RL=6 k ，2 =37.5。 例例15.6.1C1C2RE1+RC2C3CE+12VB1R B2R T1T22k 20k 10k 2k SE RS100 RB1200k RE22kRL6

28、k下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出解：解： 由于电容有隔直作用，所以每级放大电路的直流通路由于电容有隔直作用，所以每级放大电路的直流通路互不相通，互不相通，。C1C2RE1+RC2C3CE+12VB1R B2R T1T22k 20k 10k 2k SE RS100 RB1200k RE22kRL6k下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出C1C2RE1+RC2C3CE+12VB1R B2R T1T22k 20k 10k 2k SE RS100 RB1200k RE22kRL6k前级静态值为前级静态值为mA035. 0A10260)(1102006 . 012)

29、(133E11B1BE1CC1BR RR RU UU UI I1E11B1(1)(1 60) 0.035 mA2.14 mACIII33CE1CCE1E1(122 102.14 10 ) V7.72 VUUI R 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出后级静态值为后级静态值为B2B2CCB1B21012 V4 V2010RVURRmA 7 . 1A 1026 . 0432E2BE2BE2C2R RU UV VI II IC2B221.7 A 0.045 mA 37.5IIm33CE2CCC2E2C2()I12 (2 2) 101.7 10 5.2 UURRVVC1C2RE1+RC

30、2C3CE+12VB1R B2R T1T22k 20k 10k 2k SE RS100 RB1200k RE22kRL6k下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出1cI 由微变等效电路可知，放大电路的输入电阻由微变等效电路可知，放大电路的输入电阻 ri 等等于第一级的输入电阻于第一级的输入电阻ri1。第一级是射极输出器，它。第一级是射极输出器，它的输入电阻的输入电阻ri1与负载有关，而射极输出器的负载即与负载有关，而射极输出器的负载即是第二级输入电阻是第二级输入电阻 ri2。2ir1iirr 2bI2cIrbe2RC2oUrbe1RB1B1R 2BR 1bI2bI1bIRE11oU

31、+_+_RLiUSE+ +- -+ +- -RS下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出(2) 计算计算 r i和和 r 0be2E2626200(1)200(1 37.5) 0.79 k 1.7rI2B1B2be2be2/0.79 k irRRrrL1E1i22 0.79/ k0.57 k 2 0.79RRr 2ir2bI2cIrbe2RC2oUrbe1RB1B1R 2BR 1bI2bI1bIRE11oU+_+_RLiUSE+ +- -+ +- -RS下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出1be1E12626r200 (1 )200 (1 60)0.94 k 2.1

32、4Iii1B1be1L1/(1)30.3 k rrRrR2oorr oo2C22 k rrR2bI2cIrbe2RC2oUrbe1RB1B1R 2BR 1bI2bI1bIRE11oU+_+_RLiUSE+ +- -+ +- -RS1iirr 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出(3) 求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数 97. 057. 060)(194. 057. 0)601 ()1 ()1 (L111beL111RrRAu2bI2cIrbe2RC2oUrbe1RB1B1R 2BR 1bI2bI1bIRE11oU+_+_RLiUSE+ +

33、- -+ +- -RS下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出(3) 求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数 2 .7179. 05 . 15 .37be2222r rR RA AL Lu总电压放大倍数总电压放大倍数1 .69)2 . 17(98. 021uuuAAA2bI2cIrbe2RC2oUrbe1RB1B1R 2BR 1bI2bI1bIRE11oU+_+_RLiUSE+ +- -+ +- -RS下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出将前级的输出端直接接后级的输入端。将前级的输出端直接接后级的输入端。可用来放大缓慢变化的信号或直

34、流量变化的信号。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出指输入信号电压为零时，输出电压发指输入信号电压为零时，输出电压发生缓慢地、无规则地变化的现象。生缓慢地、无规则地变化的现象。uotO晶体管参数随温度变化、电源电压晶体管参数随温度变化、电源电压波动、电路元件参数的变化。波动、电路元件参数的变化。(1) 前后级静态工作点相互影响前后级静态工作点相互影响下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。 严重时，可能淹没有效信号电压，无法分辨是有严

35、重时，可能淹没有效信号电压，无法分辨是有效信号电压还是漂移电压。效信号电压还是漂移电压。 一般用输出漂移电压折合到输入端的等效漂移电一般用输出漂移电压折合到输入端的等效漂移电压作为衡量零点漂移的指标。压作为衡量零点漂移的指标。uAuuodid 只有输入端的等效漂移电压比输入信号小许多时，只有输入端的等效漂移电压比输入信号小许多时，放大后的有用信号才能被很好地区分出来。放大后的有用信号才能被很好地区分出来。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 由于不采用电容，所以直接耦合放大电路具有良由于不采用电容，所以直接耦合放大电路具有良好的低频特性。好的低频特性。f|Au |0.707|

36、Auo |OfH| Auo | 抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路的抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路的一个重要的问题。一个重要的问题。 适合于集成化的要求，在集成运放的内部，级间适合于集成化的要求，在集成运放的内部，级间都是直接耦合。都是直接耦合。 差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对应电阻元件的参数值都相等。对应电阻元件的参数值都相等。差分放大原理电路差分放大原理电路 两个输入、两个输出；

37、两个输入、两个输出；两管两管静态工作点相同。静态工作点相同。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出uo= VC1 VC2 = 0uo= (VC1 + VC1 ) (VC2 + VC2 ) = 0静态时，静态时，ui1 = ui2 = 0当温度升高时当温度升高时ICVC (两管变化量相等两管变化量相等)下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出稳定静态工作点，限制每个管子的漂移。稳定静态工作点，限制每个管子的漂移。EE：用于补偿用于补偿RE上的压降，以获得合适的工作点。上的压降，以获得合适的工作点。电位器电位器 RP : 起调零作用。起调零作用。下一页下一页章目录章目录返

38、回返回上一页上一页退出退出 在静态时，设在静态时，设 IB1 = IB2 = IB， IC1= IC2 = IC，忽略，忽略阻值很小的阻值很小的 RP 可列出可列出 EEEBEBB12EIRUIR 上式中前两项较第三项小得多略去，上式中前两项较第三项小得多略去，则每管的集电极电流则每管的集电极电流EEEC2REII 发射极电位发射极电位 VE 0每管的基极电流每管的基极电流EECB2 REII 每管的集每管的集 射极电压射极电压ECECCCCCCCE2RREUIRUU 单管直流通路单管直流通路下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出+共模信号共模信号 需要抑制需要抑制下一页下一页章

39、目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 +差模信号差模信号 是有用信号是有用信号下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出单管差模信号通路单管差模信号通路 由于差模信号使两管的集电极电流一增一减，由于差模信号使两管的集电极电流一增一减，其变化量相等，通过其变化量相等，通过 RE 的电流近于不变，的电流近于不变，RE 上没上没有差模信号压降，故有差模信号压降，故 RE 对差模信号不起作用，可得对差模信号不起作用，可得出下图所示的单管差模信号通路。出下图所示的单管差模信号通路。单管差模电压放大倍数单管差模电压放大倍数beBCbeBbCbi1o1d1rRR)rR(iRiuuA 同理可得同理

40、可得d1beBCi2o2d2ArRRuuA 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出双端输入双端输入双端输出差分电路的差模电压放大倍数为双端输出差分电路的差模电压放大倍数为beBCd1i2i1odrRRAuuuA 当在两管的集电极之间接入负载电阻时当在两管的集电极之间接入负载电阻时beBLdrRRA 式中式中LCL21/RRR 两输入端之间的差模输入电阻为两输入端之间的差模输入电阻为)( 2beBirRr 两集电极之间的差模输出电阻为两集电极之间的差模输出电阻为Co2Rr 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 例例15.7.1: :在在前图所示的差分放大电路中前图所

41、示的差分放大电路中,已知已知UCC=12V， EE = 12V, = 50, RC = 10 k , RE =10 k , RB = 20 k ， RP =100 , 并在输出端接负载电阻并在输出端接负载电阻RL = 20k , 试求电路的静态值和差模电压放大倍数试求电路的静态值和差模电压放大倍数。解解: :mA0.6A101021223EEC REImA0.012mA500.6CB IIV6V)100.6101012(33CCCCCE IRUU112.4120550beBLd rRRA 式中式中 k521/LCLRRR k 2.41)0.626(20026)1()(200EbeIr 下一页下

42、一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出单端输出时差分电路的差模电压放大倍数为单端输出时差分电路的差模电压放大倍数为)(beBCi1o1i2i1o1d212反反相相输输出出rRRuuuuuA )(212beBCi2o2i2i1o2d同同相相输输出出rRRuuuuuA 即：单端输出差分电路的电压放大倍数只有双端输出即：单端输出差分电路的电压放大倍数只有双端输出差分电路的一半。差分电路的一半。 双端输入分双端输出和单端输出两种。此外，还双端输入分双端输出和单端输出两种。此外，还有单端输入的有单端输入的, 即将即将T1输入端或输入端或T2输入端接输入端接“地地”, 而而另另一端接输入信号一端接输

43、入信号ui 。同样单端输入也分为双端输出和。同样单端输入也分为双端输出和单端输出两种。四种差分放大电路的比较见表单端输出两种。四种差分放大电路的比较见表15.7.1。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出例例1: ui1 = 10 mV, ui2 = 6 mV ui2 = 8 mV 2 mV 例例2: ui1 =20 mV, ui2 = 16 mV 可分解成可分解成: : ui1 = 18 mV + 2 mV ui2 = 18 mV 2 mV 可分解成可分解成: : ui1 = 8 mV + 2 mV 这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制系这种输入常作为比较放大来应用，在自动

44、控制系统中是常见的。统中是常见的。 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出(Common Mode Rejection Ratio)CdCMRRAAK ) (lg20(dB)CdCMR分贝AAK KCMR越大，说明差放分辨越大，说明差放分辨差模信号的能力越强，而抑制差模信号的能力越强，而抑制共模信号的能力越强。共模信号的能力越强。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 对于双端输出差分放大电路，对于双端输出差分放大电路，若电路完全对称若电路完全对称,理想情况下共模放大倍数理想情况下共模放大倍数 Ac = 0， 若电路不完全对称，则若电路不完全对称，则 Ac 0，实际

45、输出电压实际输出电压 即共模信号对输出有影响即共模信号对输出有影响 。 CMRRK输出电压输出电压 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出电电源源供供给给的的直直流流功功率率率率负负载载得得到到的的交交流流信信号号功功 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本形式。当它通过容量较大的电容与负载耦合时，由于形式。当它通过容量较大的电容与负载耦合时，由于省去了变压器而被称为无输出变压器省去了变压器而被称为无输出变压器()电路，简称电路，

46、简称OTL电路。若互补对称电路直电路。若互补对称电路直接与负载相连，输出电容也省去，就成为无输出电容接与负载相连，输出电容也省去，就成为无输出电容(电路，简称电路，简称OCL电路。电路。 OTL电路采用单电源供电，电路采用单电源供电， OCL电路采用双电源电路采用双电源供电。供电。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出T1、T2的特性一致；的特性一致；一个一个NPN型、一个型、一个PNP型型两管均接成射极输出器；两管均接成射极输出器；输出端有大电容；输出端有大电容；单电源供电。单电源供电。ui= 0, IC1 0， IC2 0OTL原理电路原理电路调调整整输输入入的的直直流流电电

47、位位使使2CCUV B2 CCAUu 由于由于T1、T2对称使对称使2 CCCUu 于是电容量端电压于是电容量端电压下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 设输入端在设输入端在UCC/2 直流直流基础上加入正弦信号。基础上加入正弦信号。 若输出电容足够大，其上电压基本保持不变，则若输出电容足够大，其上电压基本保持不变，则负载上得到的交流信号正负半周对称。负载上得到的交流信号正负半周对称。ic1ic2交流通路交流通路uo2CCUV 2CCUV 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 (4) 交越失真交越失真 当输入信号当输入信号ui为正弦波时，为正弦波时，输出信号在过

48、零前后出现的输出信号在过零前后出现的失真称为交越失真。失真称为交越失真。 交越失真产生的原因交越失真产生的原因 由于晶体管特性存在非线性，由于晶体管特性存在非线性， ui 死区电压晶体管导通不好。死区电压晶体管导通不好。交越失真交越失真采用各种电路以产生有不大的偏流，使静态工作采用各种电路以产生有不大的偏流，使静态工作点稍高于截止点，即工作于甲乙类状态。点稍高于截止点，即工作于甲乙类状态。克服交越失真的措施克服交越失真的措施下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出(5) 克服交越失真的克服交越失真的OTL互补对称放大电路互补对称放大电路 两个晶体管两个晶体管 T1 ( (NPN型型

49、) )和和T2( (PNP型型) )的特性基本相同。的特性基本相同。静态时静态时, 调节调节 R3 ,使使 A 点的电位点的电位为为 ；CC21U 输出电容输出电容CL上上的电压也等于的电压也等于 ；CC21U R1 和和 D1、D2 上的压降使两管获上的压降使两管获得合适的偏压，工作在甲乙类状态。得合适的偏压，工作在甲乙类状态。OTL互补对称放大电路互补对称放大电路 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出在输出功率较大时常采用复合管在输出功率较大时常采用复合管复合管的构成复合管的构成方式方式 1ic1= 1 ib1 ,ic2= 2 ib2 = 2 (1+ 1 ) ib1,ic

50、= ic1+ ic2 = 1+ 2 (1+ 1 ) ib1 1 2 ib1 ib2= ie1=(1+ 1 ) ib1 ,ib= ib1 ,下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 复合管的电流放大系数复合管的电流放大系数 1 2复合管的类型与复合管中第一只管子的类型相同复合管的类型与复合管中第一只管子的类型相同用复合管组成的互补对称放大电路常称为用复合管组成的互补对称放大电路常称为准互补准互补对称放大电路对称放大电路产品手册中常把复合管称为产品手册中常把复合管称为“达林顿达林顿”晶体管晶体管下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出OTL准准互补对称放大电路互补对称放大电

51、路 (3) R8 和和R9 的作用的作用? (1) R4、D1、D2的作用？的作用？ (2) T1 和和T3 、T2 和和T4 构成什么工作方式？构成什么工作方式？ (4) R6和和R7 的作用的作用?避免产生交越失真避免产生交越失真构成复合管构成复合管引入电流负反馈，引入电流负反馈，使电路工作稳定。使电路工作稳定。分流分流T1、T2的的I ICEO，提高温度稳定性。提高温度稳定性。思考思考下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 2. 无输出电容无输出电容( (OCL) )的互补对称放大电路的互补对称放大电路 OCL电路需用正负电路需用正负两路电源。其工作原理两路电源。其工作原理

52、与与OTL电路基本相同。电路基本相同。OCL互补对称放大电路互补对称放大电路 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 LM386是一种低电压通用型低频集成功放。该是一种低电压通用型低频集成功放。该电路功耗低、允许的电源电压范围宽、通频带宽、电路功耗低、允许的电源电压范围宽、通频带宽、外接元件少外接元件少, 广泛用于收录机、广泛用于收录机、 对讲机、对讲机、 电视伴音电视伴音等系统中。等系统中。 目前集成功放电路获得了广泛的应用目前集成功放电路获得了广泛的应用, 其内部电其内部电路一般均为路一般均为OTL或或OCL电路电路, 集成功放除了具有分立集成功放除了具有分立元件元件OTL或

53、或OCL电路的优点外电路的优点外, 还具有体积小、工作还具有体积小、工作稳定可靠、使用方便等优点。稳定可靠、使用方便等优点。 低频集成功放的种类很多低频集成功放的种类很多, 下面以下面以LM386为例作为例作一简单介绍。一简单介绍。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 相位补偿相位补偿, 消除消除自激振荡自激振荡, 改善改善高频负载特性。高频负载特性。去耦，滤掉高去耦，滤掉高频交流频交流消振，防止高消振，防止高频自激频自激集成功放集成功放LM386接线图接线图特点特点: :工作可靠、工作可靠、使用方便。使用方便。只需在器件只需在器件外部适当连外部适当连线，即可向线，即可向负载提

54、供一负载提供一定的功率。定的功率。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 场效应晶体管是利用电场效应来控制电流的一种半场效应晶体管是利用电场效应来控制电流的一种半导体器件，即是导体器件，即是。它的输出电流决定于。它的输出电流决定于输入电压的大小，基本上不需要信号源提供电流，所输入电压的大小，基本上不需要信号源提供电流，所以它的以它的输入电阻高，且温度稳定性好。输入电阻高，且温度稳定性好。按结构不同按结构不同场效晶体管有两种场效晶体管有两种: :本节仅介绍绝缘栅型场效晶体管本节仅介绍绝缘栅型场效晶体管 由于绝缘栅型场效晶体管制作工艺简单由于绝缘栅型场效晶体管制作工艺简单, ,便于集成便于集成化化, ,且性能优于结型场效晶体管且性能优于结型场效晶体管, ,因此得到广泛应用。因此得到广泛应用。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出(1) N沟道增强型管的结构沟道增强型管的结构按工作状态可分为：按工作状态可分为：每类每类又有又有和和之分之分下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出GSD 由于栅极是绝缘的，栅极电流几乎为零，输入电由于栅