第二章2.3-2.5直接耦合放大器及反馈

1、第二章第二章2.3-2.5 直接耦合放大器及反馈直接耦合放大器及反馈正确理解 直接耦合放大器的特点；零点漂移现象；差动放大器结构特点；差模信号、共模信号、共模抑制比；甲乙类互补功率放大器的特点；交越失真；反馈的基本概念；负反馈对放大器性能的影响。熟练掌握 长尾式差动放大器的工作原理及静态工作点、动态指标计算；具有恒流源的差动放大器的静态工作点、动态指标的计算；甲乙类互补功率放大器的工作原理及输出功率、效率的计算；负反馈放大器的类型判别。重点掌握重点掌握具有恒流源电路的差动放大器的静态工作点计算、差模电压放大倍数计算、差模输入电阻、输出电阻计算；由集成运算放大器组成的负反馈电路的组态判别。将前级

2、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。+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2+RE2指输入信号电压为零时，输出电压指输入信号电压为零时，输出电压发生发生 缓慢地、无规则地变化的现象。缓慢地、无规则地变化的现象。 即即uotO晶体管参数随温度晶体管参数随温度变化、电源电压变化、电源电压 波动、电路元波动、电路元件参数的变化。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温度漂移温度漂移已知：已知：UZ=4V， UBE=0.6V，RC1=3k ，RC2=500

3、 ， 1= 2=50。温度升高前，温度升高前，IC1=2.3mA，Uo=7.75V。IC1 = 2.3 1.01 mA = 2.323 mAUC1= UZ + UBE2 = 4 + 0.6 V = 4.6 VmA147. 0mA32. 236 . 412121 CRBIIICuZ+UCCuoRC2T2ui=0RC1R1T1R2+RDZIC1IRc1IRB2已知：已知：UZ=4V， UBE=0.6V，RC1=3k ，RC2=500 ， 1= 2=50。温度升高前，温度升高前，IC1=2.3mA，Uo=7.75V。uZ+UCCuoRC2T2ui=0RC1R1T1R2+RDZIC2= 2 IB2 =

4、 50 0.147mA = 7.35mAIC1IRc1IRB2IC2 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，无法分辨是有效信号严重时，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。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压作为衡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。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，放大后的有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。用信号才能被很好

5、地区分出来。 由于不采用电容，所以由于不采用电容，所以直接耦合放大电路直接耦合放大电路具有具有良好良好的低频特性。的低频特性。f|Au |0.707| Auo |OfH| Auo | 抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路的一个重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。要的问题。 适合于集成化的要求，在集成运放的内部，级间都是直接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。耦合。+Vuoui1RC1T1Rb1RC2ui2RERb2+TVEE+uC1uC2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。VEE：用于补偿：用于补偿RE上的压降

6、，以获得合适的工作点。上的压降，以获得合适的工作点。 电路结构对称，在理电路结构对称，在理想的情况下，两管的特想的情况下，两管的特性及对应电阻元件的参性及对应电阻元件的参数值都相等。数值都相等。两个输入、两两个输入、两个输出个输出两管两管静态工作点相同静态工作点相同重点阐述+Uuoui1RC1T1Rb1RC2ui2ReRb2+TVEE+IB IE1 IE2 IB IC IC 2IE EEEQeBEQBQbVIRUIR1111211BQCQII111CQCCCCQIRVUebBEQEEBQRRUVI)1 (2111)(111BEQBQbEQUIRUuC1uE1BEQBQbCQCCCEQCQCEQ

7、UIRIRVUUU1111111两管两管静态工作点相同静态工作点相同+Uuoui1RC1T1Rb1RC2ui2ReRb2+TVEE+IB IE1 IE2 IB IC IC IE eBEQEEEEEEeBEQBQbRUVIVIRUIR111BEQEQBEQBQbEQUUUIRU)(uC1uE1一般情况下，因为一般情况下，因为Rb和和IBQ都很小，都很小，eBEQEEEQCQCRUVIII2221+Uuoui1RC1T1Rb1RC2ui2ReRb2+TVEE+IB IE1 IE2 IB IC IC IE uC1uE1eBEQEEEQCQCRUVIII222112121EQBQBIIIBEQCQCC

8、CCEQBEQBQbCQCCCCEQUIRVUUIRIRVU11111111uo= 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）共模信号共模信号 需要抑制需要抑制 若电路完全对称，理想情况下共模放大倍数若电路完全对称，理想情况下共模放大倍数 Ac = 0 输出电压输出电压 若电路不完全对称，则若电路不完全对称，则 Ac 0，实际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 。IcOcCuuA212121,EECCBBi

9、iiiii021EERiiie2121CCCCUUiiCBCCCCCoRiRiuuuu111212221111B111B1u)(ubebibebirRirRi由输入回路得1111u22bebiCCBorRRRiuBEBCBEBbCbiodrRRrRiRiuuA)(11112dBEBCdArRRA121212121diiddiiooiodAuuuAuAuuuuuuA（Common Mode Rejection Ratio)CdCMRAAK ) (lg20(dB)CdCMR分贝AAK 1. 双端输入、双端输出（双入双出）双端输入、双端输出（双入双出） 2. 双端输入、单端输出（双入单出）双端输入、

10、单端输出（双入单出） 3. 单端输入、双端输出（单入双出）单端输入、双端输出（单入双出） 4. 单端输入、单端输出（单入单出）单端输入、单端输出（单入单出） 差动放大电路共有四种输入输出方式差动放大电路共有四种输入输出方式:beLcd)2/(rRRRAbv0vcAbeid2rRRbco2 RRbebLcd2/rRRRAvbeid2rRRbcoRRICOC1c=vvAvebebL2)1 (=RrRReL2RR 3. 单端输入双端输出单端输入双端输出beLcd)2/(rRRRAbv0vcAbeid2rRRbco2RRbeLcd2/rRRRAbv4. 单端输入单端输出单端输入单端输出eLc2RRAv

11、beid2rRRbcoRR(1)(1)差模电压放大倍数差模电压放大倍数beLcd)2/(rRRRAbvbeLcd2/rRRRAbv输出方式输出方式0vcAeLc2RRAv输出方式输出方式重点阐述coRR co2RR beid2rRRbELCCR2RRA2Iu2Iu2Iu2Iu%100maxEoPPICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO晶体管在输入信号晶体管在输入信号的整个周期都导通的整个周期都导通静态静态IC较大，波形较大，波形好好, 管耗大效率低。管耗大效率低。晶体管只在输入信号晶体管只在输入信号的半个周期内导通，的半个周期内导通， 静态静态IC=0，波形严重，波

12、形严重失真失真, 管耗小效率高。管耗小效率高。晶体管导通的时间大于晶体管导通的时间大于半个周期，静态半个周期，静态IC 0，一般功放常采用。一般功放常采用。%25 EOPP ECCECCCQCEQRURUIUP82222220 EccCQccERUIUP22 ,2CCCEQUU 2ECCCQRUI 互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本形式。当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，由于省去了变压器而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被称为无输出变压器()电路，简称电路，简称OTL电路。若互补对称电路直接与负载

13、相连，输出电容也省电路。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电路采用双电源供电。电路采用双电源供电。 本节主要讲本节主要讲OCL双电源功率放大电路。双电源功率放大电路。 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。 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 死区死区电压晶体管导通不好。电压晶体管导通不好。交越失真交越失真ui tuo tLCESCCLC

14、ESCCLRVVIVVU)(maxmaxLCESCCLCESCCCESCCoRVVRVVVVP2)()12(22max重点阐述01)(sin21LCESCCLCESCCavRVVttdRVVILCCRUtRVViLCESCCLsinLCESCCavavRVVII12LCESCCCCLCESCCCCEEERVVVRVVVPPP)(2221%5 .7844)()(22)(2maxCCCESCCLCESCCCCLCESCCEoVVVRVVVRVVPP重点阐述重点阐述doXXA ofXXF fidXXX fXdXoXiXfidXXX fXdXoXiX正负反馈的判断使用瞬时极性法。正负反馈的判断使用瞬时

15、极性法。共发射极、共集电极和共基极放大。共发射极、共集电极和共基极放大。 每一种组态放大电路的信号输入点和输出点都不一每一种组态放大电路的信号输入点和输出点都不一样，其瞬时极性也不一样。样，其瞬时极性也不一样。sE 后后级级交交直直流流反反馈馈前前级级直直流流反反馈馈oF11fuRRRu RuRuiifo fofRui oFfiRRRi oFfiRRRi f11i1 iiRui ，且且因因iF1o)1(1 uRRRi 所所以以3题3图所示反馈放大电路的级间反馈属于（ ）（2003）3 题3图所示反馈放大电路的级间反馈属于【 】（2004）3反馈放大电路如题3图所示，其级间反馈属于【 】（200

16、5）3题3图所示反馈放大电路中Rf引入的反馈属于（2006）3电路如题3图所示，电路的级间反馈组态为A. 电压并联负反馈B. 电压串联负反馈C. 电流并联负反馈 D. 电流串联负反馈（2008）iooXXXXAiixoxixfxofXXF ifXXA0 AFAXAFXAXXXXXAiiifoiof11ixoxixfx1AFFAFAAf11 1 AFAFAA 1f )1(dd2fAFAA AAAFAAd11dff AAAAAF dd 11 f f 负负反反馈馈，AFAA 1f %1 . 0)1 . 01001d11df f （AAAFAA%)1 . 01(10d1)f f (f AAAiiiif

17、iiiif)1 (iuAFiAFuuiuuiuRii )1(i ifRAFR ifRiUiif iiiif)1 (1iiiiiuAFAFiiuiiuiuRAFRR 1i if0ifRFARR 1o of0ofR )1(o ofRFAR ofR 1f，AFAA FAAAFAAAFAAALLLfm m mf HHHf1 ,1 1 ，9900101000110001 00f.FAAA 则：则：68770701707000LHf.FA.A.A 、70709630990687fLHf.AA 、（2分分）下列功率放大电路中，效率最高的是( ) A. 甲类功放 B. 乙类互补功放 C. 甲乙类互补功放 D.

18、 准互补功放（2分分）直接耦合放大电路中，当ui=0时，uo0，这种现象被称为 ；由温度变化而引起uo变化的现象又称之为 。（2002） (5分)两极放大器电路如题图所示； (1) 为稳定放大器的电压放大倍数，应在电路中引入何种方式的级间负反馈；(2) 在图中加入适当的反馈元件，画出相应的反馈电路。（2002）3题3图所示反馈放大电路的级间反馈属于（ ）（2003）18 集成运放的输入级多采用差动放大电路，它的主要作用是 。3 题3图所示反馈放大电路的级间反馈属于【 】（2004）17为了稳定放大电路的输出电压，电路中应引入 负反馈。3反馈放大电路如题3图所示，其级间反馈属于【 】（2005）17. 为了稳定放大电路的输出电流，电路中应引入 负反馈。（2005）27. 互补对称功率放大电路如题27图所示。三极管VT1、VT2的饱和压降|UCES|3V。（1）二极管VD1、VD2的作用是什么？（2）计算电路的最大不失真输出功率POM和效率。参考：参考：教材教材P78-79计算计算电路的最大不失真输出功电路