多級放大電路和集成電路運算放大器

1、模 擬 電 子 技 術(shù) 多級放大電路和集成多級放大電路和集成 電路運算放大器電路運算放大器第第 三三 章章3.1多級放大電路多級放大電路3.3 集成電路運算放大器集成電路運算放大器小結(jié)小結(jié)3.2差分放大電路差分放大電路模 擬 電 子 技 術(shù)級間耦合問題級間耦合問題多級放大電路的分析多級放大電路的分析3.1多級放大電路多級放大電路模 擬 電 子 技 術(shù) 為什么要多級放大？為什么要多級放大？在第2章，我們主要研究了由一個晶體管組成基本放大電路，它們的電壓放大倍數(shù)一般只有幾十倍。但是在實際應用中，往往需要放大非常微弱的信號，上述的放大倍數(shù)是遠遠不夠的。為了獲得更高的電壓放大倍數(shù)，可以把多個基本放大電

2、路連接起來，組成“多級放大電路”。其中每一個基本放大電路叫做一“級”，而級與級之間的連接方式則叫做“耦合方式”。 實際上，單級放大電路中也存在電路與信號源以及負載之間的耦合問題。引言引言模 擬 電 子 技 術(shù)極間耦合形式：極間耦合形式：直接直接耦合耦合A1A2電路簡單，能放大交、直流電路簡單，能放大交、直流信號，信號，“Q” 互相影響，零互相影響，零點點漂移嚴重。漂移嚴重。阻容阻容耦合耦合A1A2各級各級 “Q” 獨立，只放大交獨立，只放大交流流信號，信號頻率低時耦合電信號，信號頻率低時耦合電容容抗大。容容抗大。變壓變壓 器器耦合耦合A1A2用于選頻放大器、用于選頻放大器、功率放大器等。功率放

3、大器等。模 擬 電 子 技 術(shù)1、阻容耦合、阻容耦合阻容耦合是通過電容器將后級電路與前級相連接，其方阻容耦合是通過電容器將后級電路與前級相連接，其方框圖所示?？驁D所示。阻容耦合放大電路的方框圖模 擬 電 子 技 術(shù)單級阻容耦合放大電路兩極阻容耦合放大電路模 擬 電 子 技 術(shù)1）各級的直流工作點相互獨立。由于電容器隔直流而 通交流，所以它們的直流通路相互隔離、相互獨立的，這樣就給設計、調(diào)試和分析帶來很大方便。 2）在傳輸過程中，交流信號損失少。只要耦合電容選得 足夠大，則較低頻率的信號也能由前級幾乎不衰減地 加到后 級，實現(xiàn)逐級放大。優(yōu)點：優(yōu)點：3）電路的溫漂小。4）體積小，成本低。模 擬 電

4、 子 技 術(shù)缺點：缺點：2）低頻特性差；1）無法集成；3）只能使信號直接通過，而不能改變其參數(shù)。2、 變壓器耦合變壓器耦合變壓器可以通過磁路的耦合把一次側(cè)的交流信號傳送到二次側(cè)，因此可以作為耦合元件。變壓器耦合的兩級放大電路模 擬 電 子 技 術(shù)為什么要講變壓器耦合？為什么要講變壓器耦合？因為變壓器在傳送交流信號的因為變壓器在傳送交流信號的同時，可以實現(xiàn)電流、電壓以及阻抗變換。同時，可以實現(xiàn)電流、電壓以及阻抗變換。圖4-5 變壓器的等效電路工作原理：n1II, nUU2121L22222211LRnIUnnInUIUR模 擬 電 子 技 術(shù)優(yōu)點優(yōu)點：1）變壓器耦合多級放大電路前后級的靜態(tài)變壓器

5、耦合多級放大電路前后級的靜態(tài)工作點是相互獨立、互不影響的。工作點是相互獨立、互不影響的。因為變壓器不能傳送直流信號。2）變壓器耦合多級放大電路基本上沒有溫漂現(xiàn)象。變壓器耦合多級放大電路基本上沒有溫漂現(xiàn)象。3）變壓器在傳送交流信號的同時，可以實現(xiàn)電流、）變壓器在傳送交流信號的同時，可以實現(xiàn)電流、電壓以及阻抗變換。電壓以及阻抗變換。缺點：缺點： 1）高頻和低頻性能都很差；）高頻和低頻性能都很差；2）體積大，成本高，無法集成。）體積大，成本高，無法集成。模 擬 電 子 技 術(shù)3 直接耦合直接耦合直接耦合和兩級放大電路存在兩個問題：存在兩個問題：1）第一級的靜態(tài)工作點已接近飽和區(qū)。2）由于采用同種類型

6、的管子，級數(shù)不能太多。（1）直接耦合的具體形式模 擬 電 子 技 術(shù)為了解決第一個問題：可以采用如下的辦法。為了解決第一個問題：可以采用如下的辦法。（a）RRB1C1uiuoTT12UCE1E2RRC2(a) 加入電阻加入電阻RE2模 擬 電 子 技 術(shù)RRB1C1R C2uiuoTT12RUz z+VDz zCC（b）在）在T2的發(fā)射極加入穩(wěn)壓管的發(fā)射極加入穩(wěn)壓管模 擬 電 子 技 術(shù)RRB1C1R E2uiuoTT12RC2VCC+為了解決第二個問題：可以在電路中采用不同類型為了解決第二個問題：可以在電路中采用不同類型的管子，即的管子，即NPN和和PNP管配合使用，如下圖所示管配合使用，如

7、下圖所示。利用利用NPN型管和型管和PNP型管進行電平移動型管進行電平移動模 擬 電 子 技 術(shù)（1）電路可以放大緩慢變化的信號和直流信號電路可以放大緩慢變化的信號和直流信號。由于級間是直接耦合，所以電路可以放大緩慢變化的信號和直流信號。（2）便于集成便于集成。由于電路中只有晶體管和電阻，沒有電容器和電感器，因此便于集成。缺點：缺點：優(yōu)點優(yōu)點：（1）各級的靜態(tài)工作點不獨立，相互影響。會給設計、計算和調(diào)試帶來不便。（2）引入了零點漂移問題。零點漂移對直接耦合放大電路的影響比較嚴重。（2）直接耦合放大電路的優(yōu)缺點）直接耦合放大電路的優(yōu)缺點模 擬 電 子 技 術(shù)（3）直接耦合放大電路中的零點漂移問題

8、）直接耦合放大電路中的零點漂移問題1）何謂零點漂移？）何謂零點漂移？2）產(chǎn)生零點漂移的原因）產(chǎn)生零點漂移的原因3）零點漂移的嚴重性及其抑制方法）零點漂移的嚴重性及其抑制方法電阻，管子參數(shù)的變化，電源電壓的波動。如果采用高精度電阻并經(jīng)經(jīng)過老化處理和采 用高穩(wěn)定度的電源，則晶晶體管參數(shù)隨溫度的變化將成為產(chǎn)生零點漂移的主要原因。體管參數(shù)隨溫度的變化將成為產(chǎn)生零點漂移的主要原因。如果零點漂移的大小足以和輸出的有用信號相比擬，就無法正確地將兩者加以區(qū)分。因此，為了使放大電路能正常工作，必須有效地抑制零點漂移。模 擬 電 子 技 術(shù)注意：為什么只對直接耦合多級放大電路注意：為什么只對直接耦合多級放大電路提

9、出這一問題呢？原來溫度的變化和零點提出這一問題呢？原來溫度的變化和零點漂移都是隨時間緩慢變化的，如果放大電漂移都是隨時間緩慢變化的，如果放大電路各級之間采用阻容耦合，這種緩慢變化路各級之間采用阻容耦合，這種緩慢變化的信號不會逐級傳遞和放大，問題不會很的信號不會逐級傳遞和放大，問題不會很嚴重。但是，對直接耦合多級放大電路來嚴重。但是，對直接耦合多級放大電路來說，輸入級的零點漂移會逐級放大，在輸說，輸入級的零點漂移會逐級放大，在輸出端造成嚴重的影響。特別時當溫度變化出端造成嚴重的影響。特別時當溫度變化較大，放大電路級數(shù)多時，造成的影響尤較大，放大電路級數(shù)多時，造成的影響尤為嚴重。為嚴重。模 擬 電

10、 子 技 術(shù)抑制零點漂移的方法：抑制零點漂移的方法：1）采用恒溫措施，使晶體管工作溫度穩(wěn)定。需要恒溫室或槽，因此設備復雜，成本高。2）采用溫度補償法。就是在電路中用熱敏元件或二極管（或晶體管的發(fā)射結(jié)）來與工作管的溫度特性互相補償。最有效的方法是設計特殊形式的放大電路，用特性相同的兩個管子來提供輸出，使它們的零點漂移相互抵消。這就是“差動放大電路”的設計思想。3）采用直流負反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點。4）各級之間采用阻容耦合。模 擬 電 子 技 術(shù)4）零點漂移大小的衡量）零點漂移大小的衡量uIdr= uOdr/Au TuOdr是輸出端的漂移電壓；uIdr就是溫度每變化1折合到放大電路輸入端的漂移電壓。T

11、是溫度的變化；Au是電路的電壓放大倍數(shù)；模 擬 電 子 技 術(shù)思路：根據(jù)電路的約束條件和管子的思路：根據(jù)電路的約束條件和管子的IB、IC和和IE的相互的相互關(guān)系，列出方程組求解。如果電路中有特殊電位點，則關(guān)系，列出方程組求解。如果電路中有特殊電位點，則應以此為突破口，簡化求解過程。應以此為突破口，簡化求解過程。3.1.2多級放大電路的分析多級放大電路的分析1、靜態(tài)工作點的分析、靜態(tài)工作點的分析變壓器耦合變壓器耦合 同第二章單級放大電路同第二章單級放大電路阻容耦合阻容耦合直接耦合直接耦合模 擬 電 子 技 術(shù)如圖所示的兩級電壓放大電路，如圖所示的兩級電壓放大電路，已知已知1= 2 =50, T1

12、和和T2均為均為3DG8D。 RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+B1R B2R T1T2E2R E1R 1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k oU.Ui.模 擬 電 子 技 術(shù)解解: : 兩級放大電路的靜態(tài)值可分別計算。兩級放大電路的靜態(tài)值可分別計算。 RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+B1R B2R T1T2E2R E1R 1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k oU.Ui.模 擬 電 子 技 術(shù)A8 . 9mA2750)(110000.624) (1E1B1BECCB1 RRUUImA 49. 0mA 0098. 050)(1)1(

13、B1E1 II V77. 10V2749. 024E1E1CCCE RIUU解解: :模 擬 電 子 技 術(shù)V26. 843V438224B2B2B1CCB2 RRRUVmA 96. 0mA5 . 751. 06 . 026. 8E2E2BE2B2C2 RRUUI模 擬 電 子 技 術(shù)V71. 6)V5 . 751. 010(96. 024)(E2E2C2C2CCCE2 RRRIUURB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+Ui.B1R B2R T1T2E2R E1R 1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k oU.模 擬 電 子 技 術(shù)2、動態(tài)性能分析、動態(tài)性能分析Au1第

14、一級第一級Au2第二級第二級Aun末末 級級uiuo1RLRSuousuo2ui2uiniiiouuAu nuuuuuuuuioi3o32i2oi1o. = Au1Au2 AunAu1(dB) = Au1 (dB) + Au2 (dB) + + Aun (dB) 考慮級與級之間的相互影響，計算各級電壓放大考慮級與級之間的相互影響，計算各級電壓放大倍數(shù)時，應把后級的輸入電阻作為前級的負載處理倍數(shù)時，應把后級的輸入電阻作為前級的負載處理!（1）放大倍數(shù)的計算模 擬 電 子 技 術(shù)（2）輸入和輸出電阻的計算多級放大電路的多級放大電路的輸入電阻輸入電阻為第一級放大電路的輸入電阻。為第一級放大電路的輸入

15、電阻。多級放大電路的多級放大電路的輸出電阻輸出電阻為最后一級放大電路的輸出電阻。為最后一級放大電路的輸出電阻。模 擬 電 子 技 術(shù)如圖所示的兩級電壓放大電路，如圖所示的兩級電壓放大電路，已知已知1= 2 =50, T1和和T2均為均為3DG8D。 RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+B1R B2R T1T2E2R E1R 1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k oU.Ui.模 擬 電 子 技 術(shù)（1 1）求各級電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)）求各級電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù) 994 022 950)(1322 9)501 ()1 ()1 (L111beL111u

16、.RrRA 2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U.模 擬 電 子 技 術(shù) 1851. 050)(179. 11050)1 (2E2be22C2 RrRAu 總電壓放大倍數(shù)總電壓放大倍數(shù)9 . 1718)(994. 021 uuuAAA2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U.模 擬 電 子 技 術(shù)2ir1iirr 2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U.模 擬 電 子 技 術(shù)

17、 由微變等效電路可知，放大電路的輸入電阻由微變等效電路可知，放大電路的輸入電阻 ri 等等于第一級的輸入電阻于第一級的輸入電阻ri1。第一級是射極輸出器，它。第一級是射極輸出器，它的輸入電阻的輸入電阻ri1與負載有關(guān)，而射極輸出器的負載即與負載有關(guān)，而射極輸出器的負載即是第二級輸入電阻是第二級輸入電阻 ri2。模 擬 電 子 技 術(shù) k58. 196. 0265120026)1(200Ebe2 Ir k 14)1 (/E2be2B2B12 RrRRri k 22. 9k14271427/i2E1L1 rRR2ir2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_

18、+_2ER Ui.oU.o1U.模 擬 電 子 技 術(shù) k 349 02650)(120026) (1200rE11be1 .I k 320)1 (/L1be1B1i1i RrRrr 2oorr k10C2o2o Rrr2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U.模 擬 電 子 技 術(shù) 1 = 60, 2 = 100; rbe1= 2 k , rbe2 = 2.2 k 。求求 Au, Ri, Ro。例例 3:模 擬 電 子 技 術(shù) 解解 Ri2 = R6 / R7 / rbe2R L1 = R3 / Ri2 9.61 . 0

19、 6123 . 1 60)1 (41be1L11 1 RrRAu 1112 . 2) 1 . 5/7 . 4( 100be2L2 2 rRAu AU=AU1AU2Ri = Ri1= R1 / R2 / rbe1 + (1+ 1)R4Ro = R8 = 4.7 k 模 擬 電 子 技 術(shù)3、三種耦合方式放大電路的應用場合、三種耦合方式放大電路的應用場合阻容耦合放大電路：用于交流信號的放大。阻容耦合放大電路：用于交流信號的放大。變壓器耦合放大電路：用于功率放大及調(diào)諧放大。變壓器耦合放大電路：用于功率放大及調(diào)諧放大。直接耦合放大電路：一般用于放大直流信號或緩慢直接耦合放大電路：一般用于放大直流信號或

20、緩慢變化的信號。變化的信號。集成電路中的放大電路都采用直接耦合方式。為了抑制集成電路中的放大電路都采用直接耦合方式。為了抑制零漂，它的輸入級采用特殊形式的差動放大電路。零漂，它的輸入級采用特殊形式的差動放大電路。模 擬 電 子 技 術(shù)3.2.1 差分放大電路的工作原理差分放大電路的工作原理3.2.3 具有恒流源差分放大電路具有恒流源差分放大電路3.2.2 差分放大電路的輸入輸出形式差分放大電路的輸入輸出形式模 擬 電 子 技 術(shù)3.2.1 差動放大電路的工作原理差動放大電路的工作原理( (Differential Amplifier) )一一 電路組成及抑制零漂的工作原理電路組成及抑制零漂的工

21、作原理1、電路組成、電路組成 特點：特點： a.兩只完全相同的管兩只完全相同的管子；子； b.兩個輸入端，兩個輸入端， 兩個輸出端；兩個輸出端； c.元件參數(shù)對稱；元件參數(shù)對稱；模 擬 電 子 技 術(shù)2、抑制零漂的工作原理、抑制零漂的工作原理 原理：原理：靜態(tài)時，輸入信號為零，即將輸入端靜態(tài)時，輸入信號為零，即將輸入端和和短接。由于兩管特性相同，所以當溫度或其他外界條短接。由于兩管特性相同，所以當溫度或其他外界條件發(fā)生變化時，兩管的集電極電流件發(fā)生變化時，兩管的集電極電流ICQ1和和ICQ2的變化規(guī)的變化規(guī)律始終相同，結(jié)果使兩管的集電極電位律始終相同，結(jié)果使兩管的集電極電位UCQ1、UCQ2始

22、終始終相等，從而使相等，從而使UOQ=UCQ1-UCQ20，因此消除了零點漂移。，因此消除了零點漂移。具體實踐：具體實踐：在實踐中，兩個特性相同的管子采用“差分對管”，兩半電路中對應的電阻可用電橋精密選配，盡可能保證阻值對稱性精度滿足要求。結(jié)論：結(jié)論：可想而知，即使采取了這些措施，差動放大電路的兩半電路仍不可能完全對稱，也就是說，零點漂移不可能完全消除，只能被抑制到很小。模 擬 電 子 技 術(shù)3、信號的輸入方式和電路的響應、信號的輸入方式和電路的響應（1）差模輸入方式）差模輸入方式Ui1=Uid，Ui2=Uid差模輸入信號為差模輸入信號為Ui1 Ui2=2 Uid差模輸入方式若Ui1的瞬時極性

23、與參考極性一致，則Ui2的瞬時極性與參考極性相反。則有：ui1ib1 ic1 uc1ui2 ib2 ic2 uc2 輸出電壓uO= uC1 uC20，而是出現(xiàn)了信號，記為Uod。定義：定義：Ad=Uod/2Uid模 擬 電 子 技 術(shù)1 i1od1uUUA2i2od2uUUAbe1C1BbeBbebeC1 i1 i1 i1od2u1urRRRRrRrrRUUUUAAid1uid2uid1u2od1ododUA2)U(AUAUUU1uidoddAU2UA結(jié)論：差模電壓放大倍數(shù)等結(jié)論：差模電壓放大倍數(shù)等于半電路電壓放大倍數(shù)。于半電路電壓放大倍數(shù)。模 擬 電 子 技 術(shù)（2）共模輸入方式）共模輸入方

24、式Ui1=Ui2=Uic在共模輸入信號作用下，差放兩半電路中的電流和電壓的變化完全相同。ui1=ui2=0，uo=0Ui1=Ui2=Uic時，時，Uoc=0。定義：定義：Ac=Uoc/Uic共模輸入方式下的差放電路模 擬 電 子 技 術(shù)Ac叫做共模電壓放大倍數(shù)。理論上講，叫做共模電壓放大倍數(shù)。理論上講，Ac為為0，實際上，實際上由于電路不完全對稱，可能仍會有不大的由于電路不完全對稱，可能仍會有不大的Uoc，一般，一般Ac1。既然UOC=0或者UOC很小，為什么還要討論共模輸入呢？差放的兩半電路完全對稱，又處于同一工作環(huán)境，這時溫度變化以及其它干擾因素對這兩半電路都有完全相同的影響和作用，都等效

25、成共模輸入信號。如果在Uic作用下，Uoc=0或Ac=0，則說明差放有效地抑制了因溫度變化而引起的零漂。模 擬 電 子 技 術(shù)（3）任意輸入方式）任意輸入方式 輸入端分別接Ui1和Ui2，這種輸入方式帶有一般性，叫“任意輸入方式”。Uic = (Ui1+ Ui2 ) / 2Ui1=Uic+UidUi2=Uic+（-Uid）若若則則Uid = (Ui1- Ui2 ) / 2任意輸入方式模 擬 電 子 技 術(shù)（3）任意輸入方式）任意輸入方式 輸入端分別接Ui1和Ui2，這種輸入方式帶有一般性，叫“任意輸入方式”。Uic = (Ui1+ Ui2 ) / 2Ui1=Uic+UidUi2=Uic+（-U

26、id）若若則則Uid = (Ui1- Ui2 ) / 2例如例如：Ui1=10mVUi2=6mV則則 Uid=2mV Uic=8mV利用疊加原理得到利用疊加原理得到：Uo=Ad2Uid+AcUic= Ad（ Ui1- Ui2 ）結(jié)論：在任意結(jié)論：在任意輸入方式下，輸入方式下，被放大的是輸被放大的是輸入信號入信號Ui1和和Ui2的差值。這的差值。這也是這種電路也是這種電路為什么叫做為什么叫做“差動放大的差動放大的原因原因”。模 擬 電 子 技 術(shù)（4）存在的問題及改進的方案）存在的問題及改進的方案以上研究的是基本的差動放大電路，它實際上不可能完全抑制零以上研究的是基本的差動放大電路，它實際上不可

27、能完全抑制零漂，因為兩半電路不會完全對稱。另外，如果從一管輸出，則與漂，因為兩半電路不會完全對稱。另外，如果從一管輸出，則與單管放大電路一樣，對零漂毫無抑制能力，而這種單管放大電路一樣，對零漂毫無抑制能力，而這種“單端輸出單端輸出”方式的形式又是經(jīng)常采用的。方式的形式又是經(jīng)常采用的。穩(wěn)定靜態(tài)工作點，就是要減小穩(wěn)定靜態(tài)工作點，就是要減小ICQ的變化，而抑制零點漂移也同樣是的變化，而抑制零點漂移也同樣是減小減小ICQ的變化。即抑制零點漂移和穩(wěn)定靜態(tài)工作點是一回事。因此的變化。即抑制零點漂移和穩(wěn)定靜態(tài)工作點是一回事。因此可以借鑒工作點穩(wěn)定電路中采用過的方法，在管子的射極上接一電阻?？梢越梃b工作點穩(wěn)定

28、電路中采用過的方法，在管子的射極上接一電阻。這樣，基本的差動放大電路就改進為如圖這樣，基本的差動放大電路就改進為如圖4-15所示。所示。 圖4-15模 擬 電 子 技 術(shù)可以想見，可以想見，RE越大，則工作點越穩(wěn)定，零點漂移也越小。越大，則工作點越穩(wěn)定，零點漂移也越小。但，但，RE太大，在一定的工作電流下，太大，在一定的工作電流下，RE上的壓降太大，上的壓降太大，管子的動態(tài)范圍就會變小，如圖管子的動態(tài)范圍就會變小，如圖4-16所示。為了保證一所示。為了保證一定的靜態(tài)工作電流和動態(tài)范圍，而定的靜態(tài)工作電流和動態(tài)范圍，而RE又希望取得大些，又希望取得大些，常采用雙電源供電，用電源常采用雙電源供電，

29、用電源VEE提供提供RE上所需的電壓。上所需的電壓。采用雙電源供電后的的負載線也如圖采用雙電源供電后的的負載線也如圖4-16所示，可以看所示，可以看出在同一個出在同一個ICQ下，輸出電壓的動態(tài)范圍大多了。下，輸出電壓的動態(tài)范圍大多了。模 擬 電 子 技 術(shù)模 擬 電 子 技 術(shù)改進后的電路叫射極耦合差動放大電路也叫長尾電路。改進后的電路叫射極耦合差動放大電路也叫長尾電路。射極耦合差動放大電路射極耦合差動放大電路模 擬 電 子 技 術(shù)因為有負電源因為有負電源VEE提供發(fā)射極正偏所需要的電壓，所以提供發(fā)射極正偏所需要的電壓，所以RB可可以去掉。以去掉。VT1和和VT2的射極之間還接入了電位器的射極

30、之間還接入了電位器RW，用于電，用于電路調(diào)零。路調(diào)零。二二 射極耦合差動放大電路的靜態(tài)分析射極耦合差動放大電路的靜態(tài)分析0=i2i1vv靜態(tài)工作點的計算：靜態(tài)工作點的計算： 忽略Ib，有：Vb1=Vb2=0VeEERe)(7 . 0=RVVI模 擬 電 子 技 術(shù)ReCC2C121=IIIICE2CE1= VV)7 . 0(CCCCRIVCB1B1III三三 射極耦合差動放大電路的動態(tài)分析射極耦合差動放大電路的動態(tài)分析以雙端輸入雙端輸出為例。以雙端輸入雙端輸出為例。模 擬 電 子 技 術(shù)在討論基本差動放大電路時已經(jīng)討論過在討論基本差動放大電路時已經(jīng)討論過（1）Ad=Ad1（2）對于任意輸入信號

31、）對于任意輸入信號Ui1和和Ui2，可以用一個差模信號和一，可以用一個差模信號和一個共模信號疊加來表示。其中個共模信號疊加來表示。其中Uid = (Ui1- Ui2 ) / 2Uic = (Ui1+ Ui2 ) / 2因此總是分別求電路的差模電壓放大倍數(shù)和共模電因此總是分別求電路的差模電壓放大倍數(shù)和共模電壓放大倍數(shù)。壓放大倍數(shù)。模 擬 電 子 技 術(shù)1、差模電壓放大倍數(shù)、差模電壓放大倍數(shù)關(guān)鍵在于畫出差模信號作用下，半電路的交流通路和微變關(guān)鍵在于畫出差模信號作用下，半電路的交流通路和微變等效電路。等效電路。A、對差模信號，若一管的射極電流增大、對差模信號，若一管的射極電流增大I，則另一管的射極電

32、流必然減小則另一管的射極電流必然減小I，因而流過，因而流過射極電阻射極電阻RE的總電流不變，即的總電流不變，即RW的滑動端的滑動端C點的電位恒定，相當于交流接地。點的電位恒定，相當于交流接地。B、負載、負載RL中點電位為交流地電位。中點電位為交流地電位。模 擬 電 子 技 術(shù)解釋原因。解釋原因。由此畫出半電路的交流通路如圖所示。由此畫出半電路的交流通路如圖所示。圖4-192Rw)1 (rRRAbe1Ld2RRRLCL模 擬 電 子 技 術(shù)2、共模電壓放大倍數(shù)、共模電壓放大倍數(shù)在理想情況下，共模電壓放大倍數(shù)在理想情況下，共模電壓放大倍數(shù)Ac=0。3、差模輸入電阻、差模輸入電阻Rid圖4-20 差

33、模輸入電阻的等效電路模 擬 電 子 技 術(shù)Rid=2R1+rbe+(1+)Rw/24、差模輸出電阻、差模輸出電阻Rod=2RC5、共模輸入電阻、共模輸入電阻 R2)1 (r 21I2UIUREbe1icicicicic6、共模輸出電阻、共模輸出電阻Roc=2RC模 擬 電 子 技 術(shù)10、差動放大電路的電壓傳輸特性、差動放大電路的電壓傳輸特性差放雙入雙出電壓傳輸特性差放雙入雙出電壓傳輸特性7、共模抑制比、共模抑制比KCMR= Ad/Ac 用分貝表示： KCMR=20lg Ad/AcAd越大越好，越大越好，Ac越小越好，因此越小越好，因此KCMR越大越好越大越好。8、最大共模輸入電壓、最大共模輸

34、入電壓UICM9、最大差模輸入電壓、最大差模輸入電壓UIDM模 擬 電 子 技 術(shù)3.2.2.差分放大電路的輸入輸出形式差分放大電路的輸入輸出形式 差動放大器共有四種輸入輸出方式差動放大器共有四種輸入輸出方式: 1. 雙端輸入、雙端輸出（雙端輸入、雙端輸出（雙入雙出雙入雙出） 2. 雙端輸入、單端輸出（雙端輸入、單端輸出（雙入單出雙入單出） 3. 單端輸入、雙端輸出（單端輸入、雙端輸出（單入雙出單入雙出） 4. 單端輸入、單端輸出（單端輸入、單端輸出（單入單出單入單出） 主要討論的問題有：主要討論的問題有： 差模電壓放大倍數(shù)、共模電壓放大倍數(shù)差模電壓放大倍數(shù)、共模電壓放大倍數(shù) 差模輸入電阻差模

35、輸入電阻 輸出電阻輸出電阻模 擬 電 子 技 術(shù)beLcd)2/(rRRRAbv1.雙端輸入雙端輸出雙端輸入雙端輸出(1)差模電壓放大倍數(shù)差模電壓放大倍數(shù) （2）共模電壓放大倍數(shù)）共模電壓放大倍數(shù)0vcA（3）差模輸入電阻）差模輸入電阻beid2rRRb（4）輸出電阻）輸出電阻co2RR輸入幅值不同，如何處理模 擬 電 子 技 術(shù)bebLcd2/rRRRAv2. 雙端輸入單端輸出雙端輸入單端輸出 這種方式適用于將差分信號轉(zhuǎn)換為單端輸出的信號。(1)差模電壓放大倍數(shù)差模電壓放大倍數(shù) （2）差模輸入電阻）差模輸入電阻beid2rRRb（3）輸出電阻）輸出電阻coRR模 擬 電 子 技 術(shù)（4）共模電壓放大倍數(shù)）共模電壓放大倍數(shù)共模等效電路：共模等效電路：ICOC1c=vvAvebebL2)1 (=RrRReL2RR模 擬 電 子 技 術(shù) 3. 單端輸入雙端輸出單端輸入雙端輸出單端輸入等效雙端輸入單端輸入等效雙端輸入: 因為右側(cè)的因為右側(cè)的Rb+rbe歸算到發(fā)射極歸算到發(fā)射極回路的值回路的值(Rs+rbe) /(1+ )