五-三極管放大電路

放大器將輸入的信號(hào)放大揚(yáng)聲器由放大后的信號(hào)驅(qū)動(dòng)5.3三極管放大電路放大的概念在生產(chǎn)實(shí)踐中常常需要將微弱的電信號(hào)放大，使之變成較大的信號(hào)。例如：擴(kuò)音機(jī)電路。擴(kuò)音機(jī)的主要組成部分是放大器。放大器話筒將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成微弱電信號(hào)電路工作電源放大的對(duì)象：變化量放大的本質(zhì)：能量的控制放大的特征：功率放大放大的基本要求：不失真，放大的前提判斷電路能否放大的基本出發(fā)點(diǎn)放大元件T：工作在放大區(qū)，要保證發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏。5.3.1基本放大電路的組成ui輸入uo輸出RBECEBRCC1C2VT使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)?；鶚O電源與基極電阻RBECEBRCC1C2VT為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。RBECEBRCC1C2VT集電極電源變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷骸BECEBRCC1C2VT集電極電阻RBECEBRCC1C2VT耦合電容：隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時(shí)能使信號(hào)順利輸入輸出。單電源供電可以省去RB+ECEBRCC1C2VTRB+ECRCC1C2VT單電源供電5.3.1基本放大電路的工作原理交流電壓放大器:輸入：交流小信號(hào)

ui輸出：交流大信號(hào)uo正常工作時(shí)，直流電源供電各極的電壓、電流為：iB，uBE，iC，uCE均為直流與交流的疊加！RB+ECRCC1C2uiuoiBiCuBEuCEui=0時(shí)由于電源的存在IB0IC0IBICIE=IB+ICRB+ECRCC1C2VT1.靜態(tài)：當(dāng)

ui=0時(shí)IB、UBE，IC、UCE均為直流信號(hào)！RB+ECRCC1C2VTIBICUBEUCE(IC,UCE)(IB,UBE)iBtIBuBEtUBEiCtICuCEtUCE均為直流！(IB,UBE)

和(IC,UCE)分別對(duì)應(yīng)于輸入輸出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。IBUBEQIBUBEICUCEQUCEICIBUBEQICUCEuiibibicuCE怎么變化？假設(shè)uBE有一微小的變化2.動(dòng)態(tài)：當(dāng)輸入ui時(shí)ICUCEicuCE的變化沿一條直線:負(fù)載線ucuCE相位如何？uCE與uBE反相！RB+VCCRCC1C2uiuoiBiCuBEuCE滿足：uCE=UCC-iCRCRB+ECRCC1C2uiiBiCuCEuo各點(diǎn)波形各點(diǎn)波形表示直流量表示直流量表示直流量表示直流量iBtIBiCtICuCEtUCE均為直流+交流！uBEtUBEiB=IB+ib

uBE=UBE+ube

iC=IC+ic

uCE=UCE+uce

表示交流量表示交流量表示交流量表示交流量ibubeuceic3.靜態(tài)工作點(diǎn)的作用1.當(dāng)ui=0時(shí)IBQ=0，ICQ=IBQ=0，UCEQ=VCC晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)。RB+VCCRCC1C2uiuO若其峰值小于b-e間的開(kāi)啟電壓Uon,則在信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)晶體管始終工作在截止?fàn)顟B(tài)，輸出電壓毫無(wú)變化。uit0Uontuo0VCC2.當(dāng)ui≠0時(shí)RB+VCCRCC1C2若信號(hào)幅度足夠大，晶體管只可能在信號(hào)正半周大于Uon的時(shí)間間隔內(nèi)導(dǎo)通，導(dǎo)致輸出電壓嚴(yán)重失真。Uontuo0VCCt0uiRB+VCCRCC1C2只有在信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)晶體管始終工作在放大狀態(tài)，輸出信號(hào)才不會(huì)產(chǎn)生失真。這就必須設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。歸納1、放大器正常工作時(shí)，需設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，目的是避免非線性失真；2、放大器正常工作時(shí)，所有的電壓、電流均為直流+交流；3、基本放大器正常工作時(shí)，輸出電壓與輸入電壓反相位。放大電路的主要性能指標(biāo)：放大倍數(shù)A；輸入電阻Ri；輸出電阻Ro；Rs+-+-RL+-放大電路RiRo+-′信號(hào)源信號(hào)源內(nèi)阻輸入電壓輸出電壓輸入電流輸出電流5.3.2

基本放大電路的性能指標(biāo)1、電壓放大倍數(shù)AuiouUUA=Ui：輸入電壓。電壓放大倍數(shù)反映了放大器的放大能力。電壓放大倍數(shù)與放大器的結(jié)構(gòu)和器件參數(shù)有關(guān)。一級(jí)放大器的電壓放大倍數(shù)有限。Uo：輸出電壓。采用放大器級(jí)連的方法，可取得大電壓放大倍數(shù)。uiuoAu1Au2AunAu3uo1ui2uo2ui3Au=

Au1·

Au2·

Au3······

Aun多級(jí)放大2、輸入電阻

ri放大電路一定要有前級(jí)（信號(hào)源）為其提供信號(hào)，那么就要從信號(hào)源取電流。輸入電阻是衡量放大電路從其前級(jí)取電流大小的參數(shù)。輸入電阻越大，從其前級(jí)取得的電流越小，對(duì)前級(jí)的影響越小。Au輸入電阻：~USIiUiiiiIUr=電路的輸入電阻越大，從信號(hào)源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。3、輸出電阻

ro放大電路對(duì)其負(fù)載而言，相當(dāng)于信號(hào)源，我們可以將它等效為戴維南等效電路，這個(gè)戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。~roAu~US?輸出電阻大一些好還是小一些好？UO~rosU￠RL輸出電阻越小，在負(fù)載變化時(shí)，引起輸出電壓的變化越小，即輸出電壓越穩(wěn)定所以，輸出電壓越小，帶負(fù)載能力越強(qiáng)！5.3.3基本放大電路的分析5.3.3.1直流通路與交流通路5.3.3.2基本放大電路的靜態(tài)分析5.3.3.3基本放大電路的動(dòng)態(tài)分析放大電路的分析方法分析原則：先靜后動(dòng)，動(dòng)靜分開(kāi)靜態(tài)分析：估算靜態(tài)工作點(diǎn)動(dòng)態(tài)分析：放大倍數(shù)；輸入輸出電阻；通頻帶；分析失真使用交流通路使用直流通路325.3.3.1直流通路與交流通路1、直流通路：信號(hào)源視為短路，但應(yīng)保留其內(nèi)阻。在直流電源作用下靜態(tài)（直流）電流流經(jīng)的通路。畫(huà)法：電容視為開(kāi)路；電感線圈視為短路（即忽略線圈電阻）估算靜態(tài)工作點(diǎn)用直流通路注意！開(kāi)路開(kāi)路Rb+VCCRC直流通路Rc+VCCuiT+-+-uoRbRLC1+-+-C22、交流通路容量大的電容（如耦合電容）視為短路；輸入信號(hào)作用下交流信號(hào)流經(jīng)的通路畫(huà)法：無(wú)內(nèi)阻的直流電源（如+VCC）視為短路。動(dòng)態(tài)分析用交流通路注意！交流通路Rc+VCCuiT+-+-uoRbRLC1+-+-C2Rb+-+-RLTRcic1、靜態(tài)工作點(diǎn)的估算：UBEQ已知！畫(huà)出放大電路的直流通路由直流通路列方程求解6.2.2基本放大電路的靜態(tài)分析Rc+VCCuiT+-+-uoRbRLC1+-+-C2直流通路RbRc+VCCTRc+VCCuiT+-+-uoRbRLC1+-+-C2直流通路RbRc+VCCT(IB,UBE)

和(IC,UCE)分別對(duì)應(yīng)于輸入輸出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。IBUBEQIBUBEICUCEQUCEIC2、靜態(tài)工作點(diǎn)的影響：iciBuoIBQQuCEiC0ICQUCEQt合適的工作點(diǎn)在負(fù)載線的中間。正常工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生失真。靜態(tài)工作點(diǎn)合適：uCEiCQIBQ0uBEiBttibuiUBEQQ0icuotibt基本共射放大電路的截止失真Q點(diǎn)過(guò)低，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)。產(chǎn)生截止失真的原因：ICQUCEQuCEiCQIBQ0uBEiBttibuiUBEQQ0icuotibt消除截止失真的方法工作點(diǎn)上移：----減小RbICQUCEQQQQuCEiC0UCEQICQibuotQIBQttibuiUBEQ基本共射放大電路的飽和失真0uBEiBQ點(diǎn)過(guò)高，信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)。產(chǎn)生飽和的原因：消除飽和失真的方法消除方法：增大Rb。歸納：Q點(diǎn)過(guò)低（IB小，IC小，UCE大），產(chǎn)生截止失真；輸出波形被削掉正半周；Q點(diǎn)過(guò)高（IB大，IC大，UCE小），產(chǎn)生飽和失真；輸出波形被削掉負(fù)半周；調(diào)：Rb

IB

ICQ點(diǎn)調(diào)：Rb

IB

ICQ點(diǎn)Rc+VCCuiT+-+-uoRbRLC1+-+-C2調(diào)整工作點(diǎn)通過(guò)調(diào)整Rb實(shí)現(xiàn)！注意！畫(huà)出放大電路的交流通路估算：電壓放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻在靜態(tài)工作點(diǎn)已知的前提下，疊加一交流小信號(hào)5.3.4基本放大電路的動(dòng)態(tài)分析畫(huà)出放大電路的微變等效電路1、三極管的微變等效電路在放大電路中,在低頻小信號(hào)作用下,將三極管工作在線性區(qū)。在此條件下，可以用一個(gè)線性模型代替三極管，即三極管的微變等效電路。該模型只能用于放大電路動(dòng)態(tài)小信號(hào)參數(shù)分析。bece輸入端口輸出端口+-uBEiBiC+-uCE+-+-輸入端近似一電阻。晶體管輸入電阻rbe輸出端近似一受控恒流源。ib+-+-iBuCE=UCEQ0uBEQIBQUBEQ△uBE△iBrbe與Q點(diǎn)有關(guān);Q點(diǎn)愈高，即IC愈大，rbe愈小!注意！估算公式：IBQQuCEiC0ICQUCEQ△iC△iB+-+-2、利用交流（微變）等效電路進(jìn)行放大電路動(dòng)態(tài)分析畫(huà)出放大電路的交流通路估算：電壓放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻畫(huà)出放大電路的微變等效電路Rc+VCCuiT+-+-uoRbRLC1+-+-C2交流通路RbT+_Rc+_RL+-+-Rc微變等效電路RbRL畫(huà)出直流通路計(jì)算ICQIEQ，計(jì)算rbeRbRc+VCCTIBQICQ+-+-Rc微變等效電路RbRL電壓放大倍數(shù)★放大電路的輸入電阻與信號(hào)源內(nèi)阻無(wú)關(guān)，輸出電阻與負(fù)載無(wú)關(guān)。+-+-Rc微變等效電路RbRL輸入電阻輸出電阻5.3.5分壓式穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)偏置電路一、共射放大電路1.電路組成

增加一個(gè)偏流電阻RB2，可以固定基極電位。

RB2RB1＋RB2

UB=UCC

選擇參數(shù)時(shí)，一般取I2≈(5～10)IB。RB1RC+UCC

＋uo

－＋

ui

－C1C2＋＋RB2RECE＋共射放大電路必須滿足條件：I1≈I2>>IB(2)增加發(fā)射極電阻RE，可以穩(wěn)定IC。

只要滿足UB>>

UBE

≈

UBREUEREIE=

IC

=

1＋βIE選擇參數(shù)時(shí),一般取

UB≈(5~10)UBE。溫度IE

URE

ICIC

UBE

(3)增加CE

,避免Au下降。RB1RC+UCC＋uo

－＋ui

－C1C2＋＋RB2RECE＋共射放大電路

IB

RB1RC+UCC＋uo

－＋ui

－C1C2＋＋RB2RECE＋2.靜態(tài)分析

畫(huà)直流通路RB1RC+UCCRB2REUB－UBEREIE=

IB

=

11＋

IE

IC=IB

UCE

=UCC－RC

IC－REIE

≈UCC－(RC＋RE)ICRB2RB1＋RB2

UB=UCC

共射放大電路的直流通路共射放大電路3.動(dòng)態(tài)分析RB1RC+UCC＋uo

－＋ui

－C1C2＋＋RB2RECE＋+_USRSRLIiIbIcIoRB2RC＋Uo

－＋Ui

－IeRB1BEC

Ib

IiIcIoBrbeC

IbRB1RCE＋Uo

－＋Ui

－RB2共射放大電路的交流通路共射放大電路共射放大電路的微變等效電路Au=

Uo

Ui其中：RL=RC∥RL′－Ic(RC∥RL)Ibrbe

=

βRL

rbe=－′ri

Ui

Ii=Ii(RB1∥RB2∥rbe

)Ii

=

=RB1∥RB2∥rbe

≈rbeUOC

ISCro

=－IcRC－Ic

=

=RC+_USRSRL

Ib

IiIcIoBrbeC

IbRB1RCE＋Uo

－＋Ui

－RB2共射放大電路的微變等效電路圖示電路，已知UCC=12V，RB1=20kΩ，RB2=10kΩ，RC=3kΩ，RE=2kΩ，RL=3kΩ，β=50。試估算靜態(tài)工作點(diǎn)，并求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。（1）用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)解：[例](2)用微變等效電路法計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au及輸入、輸出電阻RB1RCRB2rbe645.3.6多級(jí)放大電器和負(fù)反饋放大器級(jí)間耦合方式

阻容耦合、直接耦合、變壓器耦合。一、阻容耦合1.靜態(tài)分析RB1RC＋ui

－C1C2＋＋RB2RE1CE＋RB3+UCC＋uO

－C3＋RE2阻容耦合優(yōu)點(diǎn)：(1)前、后級(jí)直流電路互不相通，靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立；(2)選擇足夠大電容，可以做到前一級(jí)輸出信號(hào)幾乎不衰減地加到后一級(jí)輸入端，使信號(hào)得到充分利用。不足：(1)不適合傳送緩慢變化的信號(hào)；(2)無(wú)法實(shí)現(xiàn)線性集成電路。662.動(dòng)態(tài)分析US+_RSRL＋UO

－Io

IbIoIc

Ib＋Ui

－rbe

IbRE2RB

Ii

Ib

IirbeRB1RCRB2RB1RC＋ui

－C1C2＋＋RB2RE1CE＋RB3+UCC＋uO

－C3＋RE2微變等效電路阻容耦合67⑴Au=Au1×Au2

其中：RL1=ri2,

⑵ri=ri1⑶ro=ro2

′RL1=RC1∥ri2。US+_RSRL＋UO

－Io

IbIoIc

Ib＋Ui

－rbe

IbRE2RB

Ii

Ib

IirbeRB1RCRB2阻容耦合放大電路，只能放大交流信號(hào)，無(wú)法傳遞直流信號(hào)。微變等效電路68如圖所示放大電路,已知RB1

=33k，RB2

=RB3

=10k,RC=2k,RE1

=RE2

=1.5k,兩晶體管的1=2=60,rbe1

=rbe2

=0.6k。求總電壓放大倍數(shù)。RL1

=ri2

[解]第一級(jí)為共射放大電路,它的負(fù)載電阻即第二級(jí)的輸入電阻。=RB3∥[rbe2＋(1＋2)RE2]RB1RC＋ui

－C1C2＋＋RB2RE1CE＋RB3+UCC＋uO

－C3＋RE2[例]69=k10×[0.6×(1＋60)×1.5]10＋[0.6×(1＋60)×1.5]=8.46k=k2×103×8.46×1032×103＋8.46×103=1.62kAu1

=－

1RL1

rbe′1.620.6=－60×

=－162

第二級(jí)為共集放大電路,可取Au

=1，Au

=Au1×Au2=－162×1

=－162

RL1=RC∥RL1′RL1=RB3∥[rbe2＋(1＋2)RE2][解]701.靜態(tài)分析

前后級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響，相互制約；不能獨(dú)立設(shè)置。2.動(dòng)態(tài)分析

分析方法同阻容耦合放大電路。可以放大直流信號(hào)。3.零點(diǎn)漂移

二、直接耦合RB1RC＋ui

－C1＋RB2RE1RB3+UCC＋uo

－RE2直接耦合零點(diǎn)漂移直接耦合時(shí)，輸入電壓為零，但輸出電壓離開(kāi)零點(diǎn)，并緩慢地發(fā)生不規(guī)則變化的現(xiàn)象。原因：放大器件的參數(shù)受溫度影響而使Q點(diǎn)不穩(wěn)定。零點(diǎn)漂移現(xiàn)象uOtOuItO放大電路級(jí)數(shù)愈多，放大倍數(shù)愈高，零點(diǎn)漂移問(wèn)題愈嚴(yán)重。抑制零點(diǎn)漂移的措施：(1)引入直流負(fù)反饋以穩(wěn)定Q點(diǎn)；(2)利用熱敏元件補(bǔ)償放大器的零漂；(3)采用差分放大電路。三、變壓器耦合選擇恰當(dāng)?shù)淖儽?，可在?fù)載上得到盡可能大的輸出功率。變壓器耦合放大電路優(yōu)點(diǎn)：(1)能實(shí)現(xiàn)阻抗變換；(2)靜態(tài)工作點(diǎn)互相獨(dú)立。缺點(diǎn)：(1)變壓器笨重；(2)無(wú)法集成化；(3)直流和緩慢變化信號(hào)不能通過(guò)變壓器。三種耦合方式的比較阻容耦合直接耦合變壓器耦合特點(diǎn)各級(jí)工作點(diǎn)互不影響；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單能放大緩慢變化的信號(hào)或直流成分的變化；適合集成化有阻抗變換作用；各級(jí)直流通路互相隔離。存在問(wèn)題不能反應(yīng)直流成分的變化，不適合集成化有零點(diǎn)漂移現(xiàn)象；各級(jí)工作點(diǎn)互相影響不能反應(yīng)直流成分的變化；不適合放大緩慢變化的信號(hào)；不適合集成化適合場(chǎng)合分立元件交流放大電路集成放大電路，直流放大電路低頻功率放大，調(diào)諧放大四、多級(jí)放大電路的分析1、電壓放大倍數(shù)總電壓放大倍數(shù)等于各級(jí)電壓放大倍數(shù)的乘積，即其中，n為多級(jí)放大電路的級(jí)數(shù)。2、輸入電阻和輸出電阻多級(jí)放大電路不僅僅決定于本級(jí)參數(shù)，也與后級(jí)或前級(jí)的參數(shù)有關(guān)。前一級(jí)的輸出信號(hào)就是后一級(jí)的輸入信號(hào)；后一級(jí)的輸入電阻就是前一級(jí)的負(fù)載。5.3.7放大電路中的負(fù)反饋一、反饋的基本概念

從放大電路輸出回路中取出部分或全部的輸出信號(hào)，通過(guò)適當(dāng)?shù)耐緩交厮偷捷斎攵?，?duì)輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)控的過(guò)程稱為反饋?；痉糯箅娐稟取樣X(jué)id比較X0Xi反饋電路FXF基本放大電路的輸入信號(hào)(凈輸入信號(hào))放大電路輸出信號(hào)

反饋信號(hào)含反饋的放大電路輸入信號(hào)反饋放大電路的方框圖

能使凈輸入信號(hào)增強(qiáng)的反饋稱為正反饋；使凈輸入信號(hào)削弱的反饋稱為負(fù)反饋。放大電路中普遍采用的形式是負(fù)反饋。

根據(jù)反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路在輸出、輸入端連接方式的不同，負(fù)反饋放大電路的反饋形式可分為四種類型：1、電壓串聯(lián)負(fù)反饋；2、電壓并聯(lián)負(fù)反饋；3、電流串聯(lián)負(fù)反饋；4、電流并聯(lián)負(fù)反饋。二、負(fù)反饋的基本類型及其判別反饋分有正反饋和負(fù)反饋兩種形式：79判斷反饋類型的方法：電壓反饋：凡反饋信號(hào)取自輸出電壓信號(hào)電流反饋：凡反饋信號(hào)取自輸出電流信號(hào)串聯(lián)反饋：反饋信號(hào)在輸入端與輸入信號(hào)相串聯(lián)并聯(lián)反饋：反饋信號(hào)在輸入端與輸入信號(hào)相并聯(lián)ui電壓反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋u0RLFA串聯(lián)反饋ui電壓反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋u0RLFA并聯(lián)反饋ui電流反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋i0串聯(lián)反饋RLFAui電流反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)反饋RLFAi0反饋形式判斷舉例三、負(fù)反饋放大電路的方框圖信號(hào)流向單方向！開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)反饋系數(shù)負(fù)反饋放大電路的基本放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)反饋元件所組成的網(wǎng)絡(luò)82環(huán)路放大倍數(shù)反饋深度反饋放大電路閉環(huán)放大倍數(shù)四、負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響

放大電路引入負(fù)反饋，一般都會(huì)造成電壓放大倍數(shù)Au的下降。雖然負(fù)反饋引起Au的下降，但換來(lái)的卻是放大電路穩(wěn)定性的提高。對(duì)放大電路來(lái)講，提高穩(wěn)定性至關(guān)重要。

采用負(fù)反饋提高放大電路的穩(wěn)定性，從本質(zhì)上講，是利用失真的波形來(lái)改善波形的失真。實(shí)際上并不能使波形失真完全消除。1.集成運(yùn)算放大器簡(jiǎn)介集成運(yùn)算放大器簡(jiǎn)稱集成運(yùn)放，是具有高增益的深度負(fù)反饋直接耦合多級(jí)放大電路。任務(wù)5.4集成運(yùn)算放大器在汽車中的應(yīng)用5.4.1集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器內(nèi)部是由多極放大電路組成。運(yùn)算放大器的基本放大電路由四部分組成:輸入極、中間極、輸出極和偏置電路?，F(xiàn)在，集成運(yùn)放已廣泛應(yīng)用于汽車信號(hào)處理、信號(hào)測(cè)量以及波形產(chǎn)生等各個(gè)方面。集成運(yùn)放的組成輸入極:是決定集成運(yùn)算放大器性能關(guān)鍵的一級(jí)，要求它的零點(diǎn)漂移少，輸入電阻高，所以都采用差分放大電路輸出極:直接與負(fù)載相連，所以這一級(jí)要求有足夠的電壓放大幅度和輸出功率，滿足負(fù)載的需要。同時(shí)要求輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。一般由互補(bǔ)對(duì)稱電路或射極輸出器組成。中間極:將輸入極輸出的信號(hào)電壓加以放大，一般由共發(fā)射極放大電路構(gòu)成。偏置電路:為上述三個(gè)級(jí)電路提供穩(wěn)定和合適的偏置電流，確定各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)。作為集成電路雖然其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，但其外部電路并不復(fù)雜，學(xué)習(xí)時(shí)，我們要重點(diǎn)掌握它的引腳定義、性能參數(shù)和應(yīng)用方法。圓殼式雙列直插式空腳+UCC-UEE輸出u-u+12345678A74112876345A7413.集成運(yùn)放的管腳接調(diào)零電位器接調(diào)零電位器5.3.6差動(dòng)放大電路電路結(jié)構(gòu)對(duì)稱；雙電源；雙端輸入、雙端（單端）輸出1.電路結(jié)構(gòu)RP:調(diào)零電位器。調(diào)整左右平衡ui1+UCCui2-UEERCVT1RB1RCVT2RB1REuORP2.輸入信號(hào)分類1差模輸入:ui1=-ui2共模輸入:2ui1

=ui2(differentialmode)(commonmode)3任意輸入:ui1,

ui2差模分量:共模分量:UduC分解2ui1

+

ui2==ui1-ui2差模電壓放大倍數(shù):共模電壓放大倍數(shù):共模抑制比:（Common-ModeRejectionRatio)=KCMRR3.主要性能指標(biāo)大！0?。蛇呁耆珜?duì)稱差放放大的是兩輸入端的差：uo=Au（ui1-ui2）兩輸入端中一個(gè)為同相輸入端（輸出與輸入同相位），

一個(gè)為反相輸入端（輸出與輸入反相位）。ui1+UCCui2-UEERCVT1RB1RCVT2RB1REuORP差動(dòng)放大電路放大差模信號(hào)，抑制共模信號(hào)，1.靜態(tài)分析Q點(diǎn)：令uI1=uI2=0三、差動(dòng)放大電路的分析2.動(dòng)態(tài)分析對(duì)于每一邊電路，Re=?等效電阻2Re（1）輸入共模信號(hào)uic（數(shù)值相等、極性相同的輸入信號(hào)）Re的共模負(fù)反饋?zhàn)饔茫阂种乒材Ｐ盘?hào)

溫度變化所引起的兩個(gè)管子的變化是同方向的，可以等效為共模信號(hào)，因此Re具有抑制共模信號(hào)、抑制零漂的作用。如T(℃)↑→IC1↑IC2↑→UE↑→IB1↓IB2↓→IC1↓IC2↓RC+UCC＋uo－＋ui1

－RERC＋ui2

－－UEET1T2△iE1=－△iE2，Re中電流不變，△uE=0。即Re

對(duì)差模信號(hào)無(wú)反饋?zhàn)饔?。?）輸入差模信號(hào)uid（數(shù)值相等，極性相反的輸入信號(hào)）uid加入后，電路對(duì)稱，兩輸入端相對(duì)于發(fā)射極E，相當(dāng)于加上了數(shù)值相等，極性相反的輸入信號(hào)。E等效為交流地。差模放大倍數(shù)雖然用了兩個(gè)晶體管，差模電壓放大能力僅相當(dāng)于單管共射電路。但是溫漂降低了。差模輸入交流分析（3）動(dòng)態(tài)參數(shù)：Ad、Ri、Ro、Ac、KCMR在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，信號(hào)源需要有“接地”點(diǎn)，以避免干擾；或負(fù)載需要有“接地”點(diǎn)，以安全工作。共模抑制比KCMR：綜合考察差分放大電路放大差模信號(hào)的能力和抑制共模信號(hào)的能力。雙端輸入雙端輸出（雙入雙出）√雙端輸入單端輸出（雙入單出）單端輸入雙端輸出（單入雙出）單端輸入單端輸出（單入單出）根據(jù)信號(hào)源和負(fù)載的接地情況，差分放大電路有四種接法：4.四種接法的比較：電路參數(shù)理想對(duì)稱條件下輸入方式：Ri均為2(Rb+rbe)；雙端差模輸入時(shí)無(wú)共模信號(hào)輸入，單端輸入時(shí)有共模信號(hào)輸入。輸出方式：Q點(diǎn)、Ad、Ac、KCMR、Ro均與之有關(guān)。長(zhǎng)尾式差分放大電路中，Re越大，共模負(fù)反饋越強(qiáng)，單端輸出時(shí)的Ac越小，KCMR越大，差分放大電路的性能越好。但在保持靜態(tài)電流不變時(shí)，Re越大，VEE越大，不合適。五、具有恒流源的差分放大電路為什么要采用電流源？既想提高長(zhǎng)尾電阻Re，又想不用很高的電源VEE，怎么辦？解決方法：采用電流源替換Re

！電流源內(nèi)阻為∞。近似為恒流恒流源式差分放大電路靜態(tài)分析計(jì)算：理想時(shí)，IC3恒定，T3等效交流電阻為∞。對(duì)于共模信號(hào)負(fù)反饋無(wú)窮大，使ＡC=０。實(shí)際上，由于電路元件參數(shù)難以理想對(duì)稱，管子T1和T2難以絕對(duì)平衡，為此，常在T1和T2發(fā)射極之間接一個(gè)電位器RW進(jìn)行調(diào)零（ui1=ui2=0時(shí)，uo=0

）。1)RW取值應(yīng)大些？還是小些？2)RW對(duì)動(dòng)態(tài)參數(shù)的影響？3)若RW滑動(dòng)端在中點(diǎn)，寫(xiě)出Ad、Ri的表達(dá)式。六、差分放大電路的改進(jìn)1.加調(diào)零電位器RW2.場(chǎng)效應(yīng)管差分放大電路若uI1=10mV，uI2=5mV，則uId=？uIc=？uId=5mV，uIc=7.5mV討論

u－

u+

uo－＋＋A

u0：開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)5.4.2.集成運(yùn)放u－

：反相輸入端；u+

：同相輸入端；uo

：輸出端。符號(hào)：集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用舉例RT-UCC(-15V)R1UT510kR2+-∞+A110kR310kR410kR5+-∞+A2+UCC(15V)R2RRP1220KRRP210K4.7kR6Uo1Uo210kR7+-∞+A3Uo3R810kR9R5-+∞+A4R10R12Uo4VR11RRP3R'RP3R"RP3UR10kR13+-∞+A5R1410kR15R16+UCC(+15V)VDER2R17FUFU~溫度檢測(cè)控制電路溫度傳感器跟隨器變換、定標(biāo)電路跟隨器遲滯比較器反相器光耦、繼電器、加熱器集成運(yùn)算放大器的傳輸特性正飽和區(qū)：線性區(qū)：負(fù)飽和區(qū)：理想運(yùn)算放大器1、理想運(yùn)放：rid

KCMRR

ro

0Au

2、理想運(yùn)放的傳輸特性

uo=f（ui）uoui=u+-u-+Uom-Uom理想運(yùn)放有無(wú)線性區(qū)？3、理想運(yùn)放的分析依據(jù)因?yàn)椋簉id=

u－

u+

uo－＋＋i－i+1）i－=

i+=0因?yàn)椋簎+-u-=

uo/A

u02）u+=u-uo為有限值，A

u0為結(jié)論2只適用于理想運(yùn)放閉環(huán)線性應(yīng)用時(shí)！注意！“虛斷”“虛短”結(jié)論1適用于理想運(yùn)放工作在線性和飽和時(shí)！在實(shí)際中，集成運(yùn)放的Au0，

rid不可能是無(wú)窮大，所以“虛短”和“虛斷”是兩個(gè)近似的結(jié)論。理想運(yùn)放的線性區(qū)趨近于0，所以運(yùn)放要工作在線性區(qū)，必須引入深度負(fù)反饋。虛地1.比例運(yùn)算電路1）反相比例運(yùn)算電路uiuo0uu==-+i1=if∴∵i+=i-=0i1ifi-i+u+u-基本運(yùn)算電路_++RfR1R2

uo

與

ui為比例關(guān)系

uo

與

ui反相位若Rf=R1，則為反相器

R2：

平衡電阻，保持運(yùn)放輸入級(jí)電路的對(duì)稱性

R2=R1//Rf_++RfR1R2uiuo電位為0，虛地2）同相比例運(yùn)算電路uiuo_++RfR1R2u-=u+=ui沒(méi)有虛地概念。i1ifi-i+u+u-i+=i-=0i1=if==（ui-uo）/

Rf-ui/

R1

uo

與

ui為比例關(guān)系

uo

與

ui同相位

R2：

平衡電阻

R2=R1//Rf_++RfR1R2uiuo同相比例系數(shù)也即電壓放大倍數(shù)Af總是大于或等于1，不會(huì)小于1。電壓跟隨器uo_++ui若Rf=0，或R1=電壓串聯(lián)負(fù)反饋，輸入電阻大，輸出電阻小R3i1ifi-i+u+u-i+=i-=0i1=if==（u+-uo）/

Rf-u+/

R1_++RfR1R2uiuo2.加法運(yùn)算電路R12_++RfR11ui2uoR2ui1i11i12ifR2=R11