基本放大電路

第二章基本放大電路§2.1共射極放大電路§2.2放大電路的靜態(tài)分析§2.3放大電路的動態(tài)分析§2.4靜態(tài)工作點穩(wěn)定的放大電路§2.5基本共集放大電路§2.6場效應(yīng)晶體管基本放大電路§2.7多極放大電路§2.8差分放大電路§2.9功率放大電路1§緒論1放大的概念能量守恒的放大：放大鏡放大物體，利用杠桿移動重物，變壓器放大電壓：將原物形狀或大小按一定比例放大。電子學(xué)中放大的目的是將微弱的變化信號電壓或電流無失真地放大成較大的信號(功率放大)。其基本特征是功率放大。本質(zhì)是能量的控制和轉(zhuǎn)換：小信號控制大信號，在輸入信號作用下，通過放大電路將直流電源的能量轉(zhuǎn)換成負載所獲得的能量。能夠控制能量的元件：有源元件：T。前提：不失真（晶體管：放大區(qū)；場效應(yīng)管：恒流區(qū)）。這里所講的主要是電壓放大電路。2圖為電子學(xué)中利用擴音機放大聲音的原理框圖：電信號足夠強電信號微弱強得多32放大電路的性能指標一、放大倍數(shù)電流放大倍數(shù):反映了輸出電流和輸入電流的幅值比與相位差電壓放大倍數(shù):反映了輸出電壓和輸入電壓的幅值比與相位差互阻放大倍數(shù)互導(dǎo)放大倍數(shù)任何一個放大電路都可以看成為一個兩端口網(wǎng)絡(luò):信號源負載復(fù)數(shù)4二、輸入電阻輸入電阻是衡量放大電路從信號源獲取電流大小的參數(shù)。輸入電阻越大，從信號源獲取的電流越小，對信號源的影響越小。即：Ri

越大，Ii

就越小，ui

就越接近uS。從放大電路輸入端看進去的等效電阻稱為輸入電阻，定義為輸入電壓有效值和輸入電流有效值之比：5三、輸出電阻放大電路對其負載而言，相當于信號源，放大電路的輸出可以等效成一個有內(nèi)阻的電壓源，從輸出端看進去的等效內(nèi)阻稱為輸出電阻。若空載時的輸出電壓有效值為Uo'帶負載后的輸出電壓有效值為Uo，則1、2、所有的電源置零，加壓求流求電阻法輸出電阻如何確定？61.測量開路電壓。~roUs'2.測量接入負載后的輸出電壓。~roUs'RLUo步驟：3.計算。Uo'7四、通頻帶fAuAum0.7AumfL下限截止頻率fH上限截止頻率通頻帶：fbw=fH

–fL通頻帶越寬，放大電路對不同頻率信號的適應(yīng)能力越強。音頻：20HZ~20KHZ用于衡量放大電路對不同頻率信號的適應(yīng)能力。放大倍數(shù)隨頻率變化曲線——幅頻特性曲線低頻段中頻段通頻帶高頻段83.符號規(guī)定9uAt符號規(guī)定UA大寫字母、大寫下標，表示直流量uA小寫字母、大寫下標，表示總量ua小寫字母、小寫下標，表示交流瞬時量ua總量交流分量UA直流分量

Ua大寫字母、小寫下標，表示交流有效值總量=直流分量+交流分量10三極管放大電路有三種形式共射放大電路共基放大電路共集放大電路以共射放大器為例講解工作原理§2.1.1基本共射極放大電路組成§2.1基本共射極放大電路11共射放大電路放大元件iC=iB，工作在放大區(qū)，要保證集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。uo輸入輸出？參考點uiVBBRb+VCCRCTui12共射放大電路組成使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當?shù)撵o態(tài)工作點?；鶚O電阻Rb

，調(diào)整限制IBVBBRb+VCCRCTui13共射放大電路集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。VBBRb+VCCRCTui14共射放大電路集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷?。VBBRb+VCCRCTui15耦合電容：電解電容，有極性。大小為10F~50F作用：隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時能使信號順利輸入輸出。RB+ECEBRCC1C2T16可以省去電路改進：采用單電源供電RB+ECEBRCC1C2T17單電源供電電路+ECRCC1C2TRB182.1.2直流通道和交流通道放大電路中各點的電壓或電流都是在靜態(tài)直流量上附加了小的交流信號。但是,電容和電感等元件對交、直流的作用不同。比如，如果電容容量足夠大，可以認為它對交流不起作用，即對交流短路。而對直流可以看成斷路，這樣，交直流所走的通道是不同的。這樣就有了交流通道（只考慮交流信號的分電路）和直流通道（只考慮直流電源的分電路）。不同的信號可以分別在不同的通道分析。19交流通道是輸入信號作用下交流信號流經(jīng)的通路，用于研究動態(tài)參數(shù)。交流通路：①耦合電容視為短路。②無內(nèi)阻的直流電源視為短路。直流通道是直流電源作用下直流電流流經(jīng)的通路，也是靜態(tài)電流流經(jīng)的通道，用于研究靜態(tài)工作點。直流通路：①電容視為斷路②電感視為短路。③信號源視為短路，但應(yīng)保留其內(nèi)阻。20Rb+VCCRCC1C2例：RL斷路斷路21Rb+VCCRC直流通道22Rb+VCCRCC1C2對交流信號(輸入信號ui)短路短路置零uiuORL23RbRCRLuiuo交流通道Rb+VCCRCC1C2短路短路置零uiuORL24§2.2放大電路的靜態(tài)分析放大電路分析方法靜態(tài)分析動態(tài)分析估算法圖解法微變等效電路法圖解法計算機仿真分析放大電路就是在理解放大電路的工作原理的基礎(chǔ)上求解靜態(tài)工作點IBQ

,

UBEQ,UCEQ,ICQ和各項動態(tài)參數(shù)AU,Ri,Ro本節(jié)以基本共射放大電路為例，針對電路中存在非線性器件,而且直流量與交流量同時作用的特點，提出分析方法。252.2放大電路的靜態(tài)分析ui=0時VBBRb+VCCRCTui當ui＝0時，IB、IC、UBE、UCE稱為放大電路的靜態(tài)工作點，常記為IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。近似估算中，取|UBEQ|=0.7V（硅管），|UBEQ|＝0.2V(鍺管）。26一、靜態(tài)工作點的圖解法分析1.輸入分析uBE~iB滿足什么關(guān)系？（1）、輸入特性。（2）、當△ui＝0，uBE=VBB–iBRb。27uBE=VBB–iBRbVBB直流負載線與輸入特性的交點就是Q點QiBuBEIBQUBEQ28uCE~iC滿足什么關(guān)系？2、uCE=VCC–iCRC。2.輸出分析1、iB=IBQ的輸出特性曲線。29iCuCEuCE=VCC–iCRCVCC直流負載線與輸出特性的交點就是Q點QiB=IBQICQUCEQ30二、靜態(tài)工作點的估算法分析ui=0時IBQICQIEQ=IBQ+ICQVBBRb+VCCRCTuiICQ=βIBQ31基本放大電路的靜態(tài)工作點表達式IBQICQUCEQVBBRb+VCCRCT32基本放大電路的靜態(tài)工作點IBQICQUBEQUCEQ(ICQ,UCEQ)(IBQ,UBEQ)VBBRb+VCCRCTui33(IBQ,UBEQ)

和(ICQ,UCEQ)分別對應(yīng)于輸入輸出特性曲線上的一個點稱為靜態(tài)工作點。iBuBEQIBQUBEQiCuCEQUCEQICQIBQ342.3放大電路的動態(tài)分析在放大電路的輸入端加上ui后的工作狀態(tài)成為動態(tài)。是在原來靜態(tài)的基礎(chǔ)上疊加了一個交流分量。35tui

iBt

IBQICQUCEQ

t

iC

t

uCE

t

uO

tui

iBt

IBQICQ

t

iC

UCEQ

t

uCE

t

uO

iB=IBQ+ibiC=ICQ+icuCE=UCEQ+ucuo=uce361、用圖解法描繪放大電路各處的電流和電壓的波形作圖步驟（1）

確定放大器的直流工作狀態(tài)。（2）

按照輸入電壓的變化規(guī)律，在輸入特性上畫出iB的波形。（3）

在輸出特性上按iB的波形作出iC和uCE的波形。注意：

☆各級電流和電壓的交流分量是總瞬時值的一部分。雖然極性和方向始終不變，但為了分析和計算方便，其中交流分量的極性和方向可以認為是變化的。這樣對交流分量的分析就存在一個假定正方向的問題。

☆各級電流和電壓的交流成分保持一定的相位關(guān)系：輸出電壓與輸入電壓相位相反是共射極電路的重要特點之一。37IBUBEQuCE怎么變化？iBtiCtuit用圖解法描繪放大電路各處的電流和電壓的波形ICUCEQuCEt#

動態(tài)工作時，

iB、

iC的實際電流方向是否改變，vCE的實際電壓極性是否改變？38關(guān)于交流負載線ic其中：uceRBRCRLuiuo交流通路39即：交流信號的變化沿著斜率為：的直線。這條直線通過Q點，稱為交流負載線。40交流負載線的作法ICUCEECQIB過Q點作一條直線，斜率為：交流負載線41IBUBEQiBtuit2、根據(jù)圖解的結(jié)果計算放大器的放大倍數(shù)Au=Uo/Ui

Ai=Io/Ii

iCtICUCEQuCEt423失真分析在放大電路中，輸出信號應(yīng)該成比例地放大輸入信號（即線性放大）；如果兩者不成比例，則輸出信號不能反映輸入信號的情況，放大電路產(chǎn)生非線性失真。為了得到盡量大的輸出信號，要把Q設(shè)置在交流負載線的中間部分。如果Q設(shè)置不合適，信號進入截止區(qū)或飽和區(qū)，則造成非線性失真。下面將分析失真的原因。為簡化分析，假設(shè)負載為空載(RL=)。43iCuCEuo可輸出的最大不失真信號選擇靜態(tài)工作點ib44iCuCEuo1）Q點過低，信號進入截止區(qū)放大電路產(chǎn)生截止失真輸出波形輸入波形ib45iCuCE2）Q點過高，信號進入飽和區(qū)放大電路產(chǎn)生飽和失真ib輸入波形uo輸出波形46求放大電路最大不失真輸出電壓UOM峰值＝min｛VCC－UCEQ，UCEQ

－UCES｝474、電路參數(shù)的改變時對Q點的影響

ICUCEQECRB+ECRCT（1）

RB的影響若改變RB，就會改變偏流IBRB↓→EC/RB↑→IB↑→Q↑Q’（2）

RC的影響若改變RC，直流負載線的斜率會發(fā)生變化RC↓→EC/RC↑→Q右移Q’’48ICUCEQECRB+ECRCT（3）

電源EC的影響改變EC，直流負載線發(fā)生平移

EC↑→Q↑RB、RC、EC的改變都對Q點的位置有影響，但RB的影響最大，故為了得到合適的Q點，常常調(diào)節(jié)RB。Q’492.3.2微變等效電路法的動態(tài)分析一、三極管的微變等效電路1.輸入回路iBuBE當信號很小時，將輸入特性在小范圍內(nèi)近似線性。uBEiB對輸入的小交流信號而言，三極管相當于電阻rbe。rbe的量級從幾百歐到幾千歐。對于小功率三極管：50對于小功率三極管：rbe的量級從幾百歐到幾千歐。理論計算得：512.輸出回路iCuCE所以：(1)輸出端相當于一個受ib

控制的電流源。近似平行(2)考慮uCE對iC的影響，輸出端還要并聯(lián)一個大電阻rce。rce的含義iCuCE52ubeibuceicubeuceicrce很大，一般忽略。3.三極管的微變等效電路rbeibib

rcerbeibibbce等效cbe53二、放大電路的微變等效電路將交流通道中的三極管用微變等效電路代替:交流通路RBRCRLuiuouirbeibibiiicuoRBRCRL54三、電壓放大倍數(shù)的計算特點：負載電阻越小，放大倍數(shù)越小。rbeRBRCRL55四、輸入電阻的計算對于為放大電路提供信號的信號源來說，放大電路是負載，這個負載的大小可以用輸入電阻來表示。輸入電阻的定義：是動態(tài)電阻。rbeRBRCRL電路的輸入電阻越大，從信號源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。56五、輸出電阻的計算對于負載而言，放大電路相當于信號源，可以將它進行戴維南等效，戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。計算輸出電阻的方法：(1)所有電源置零，然后計算電阻（對有受控源的電路不適用）。(2)所有獨立電源置零，保留受控源，加壓求流法。57所以：用加壓求流法求輸出電阻：rbeRBRC0058問題：Au和Aus的關(guān)系如何？定義：放大電路RLRS六、源電壓放大倍數(shù)59§2.4靜態(tài)工作點的穩(wěn)定為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，必須有合適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點。但是，電源電壓波動、元件老化、環(huán)境溫度變化等，都會引起晶體管和電路元件參數(shù)的變化，造成靜態(tài)工作點的不穩(wěn)定。其中，溫度的變化嚴重影響靜態(tài)工作點。對于前面的電路（固定偏置電路）而言，靜態(tài)工作點由UBE、和ICEO決定，這三個參數(shù)隨溫度而變化，溫度對靜態(tài)工作點的影響主要體現(xiàn)在這一方面。TUBEICEOQ60一、溫度對UBE的影響iBuBE25oC50oCTUBEIBIC2.4.1溫度對靜態(tài)工作點的影響61二、溫度對值及ICEO的影響T、

ICEOICiCuCEQQ′總的效果是：溫度上升時，輸出特性曲線上移，造成Q點上移。62小結(jié)：TIC固定偏置電路的Q點是不穩(wěn)定的。Q點不穩(wěn)定可能會導(dǎo)致靜態(tài)工作點靠近飽和區(qū)或截止區(qū)，從而導(dǎo)致失真。為此，需要改進偏置電路，當溫度升高、IC增加時，能夠自動減少IB，從而抑制Q點的變化。保持Q點基本穩(wěn)定。常采用分壓式偏置電路來穩(wěn)定靜態(tài)工作點。電路見下頁。632.4.2分壓式偏置電路：RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo靜態(tài)分析I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE直流通路RE射極直流負反饋電阻CE

交流旁路電容641.Q點穩(wěn)定原理目標：溫度變化時，使IC維持恒定。

如果溫度變化時，基極電位能基本不變，則可實現(xiàn)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定?；鶚O電位基本不變的條件：I1>>IBQ則T

ICQIEQICQ

UEQ、UBQ不變

UBE

IBQ（負反饋）（一般取

I1=(5~10)IBQ，UBQ=3V~5V

）652.Q點的估算663.動態(tài)參數(shù)的估算畫出如圖所示阻容耦合電路的交流通路和微變等效電路若將Rb1//Rb2看成一個電阻Rb則右圖與阻容耦合共射放大電路的交流等效電路完全相同1Rb267CE的作用：交流通路中，CE將RE短路，RE對交流不起作用，放大倍數(shù)不受影響。問題1：如果去掉CE，放大倍數(shù)怎樣？I1I2IBRB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo68去掉CE后的交流通路和微變等效電路：rbeRCRLRER'BRB1RCRLuiuoRB2RE69去掉CE后的微變等效電路rbeRCRLRE折算70用加壓求流法求輸出電阻。rbeRCRER'BRS可見，去掉CE后，放大倍數(shù)減小、輸出電阻不變，但輸入電阻增大了。71§2.5基本共集放大電路§2.5.1電路組成RB+ECC1C2RERLuiuoRB+ECRE直流通道72一、靜態(tài)分析IBIE折算RB+ECRE直流通道73二、動態(tài)分析RB+ECC1C2RERLuiuoRBRERLuiuo交流通道74RBRERLuiuo交流通道rbeRERLRB微變等效電路751.電壓放大倍數(shù)rbeRERLRB761.所以但是，輸出電流Ie增加了。2.輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。結(jié)論：772.輸入電阻輸入電阻較大，作為前一級的負載，對前一級的放大倍數(shù)影響較小且取得的信號大(ri與RL有關(guān)與RS無關(guān)）。rbeRERLRB783.輸出電阻用加壓求流法求輸出電阻。rorbeRERBRSrbeRERBRS電源置0

r0與RS有關(guān)與RL無關(guān)79一般：所以：射極輸出器的輸出電阻很小，帶負載能力強。所謂帶負載能力強，是指當負載變化時，放大倍數(shù)基本不變。~roUs'RLUo80討論1、將共集放大電路放在電路的首級，可以提高輸入電阻。2、將共集放大電路放在電路的末級，可以降低輸出電阻，提高帶負載能。3、將共集放大電路放在電路的兩級之間，可以起到電路的匹配作用。812.8電路如圖P2.811所示，晶體管的＝100Ω，β=100。

（1）求電路的Q點、AURi和Ro；（2）若電容Ce開路，則將引起電路的哪些動態(tài)參數(shù)發(fā)生變化？如何變化？82交流通路Rb1RcRLuiuoRb2Rf微變等效電路：rbeRcRLRfR‘b（2）Ri增大，Ri≈4.1k伲減小，≈－1.92

832.9設(shè)圖P2.9所示電路所加輸入電壓為正弦波。試問：（1）AU1=/≈?AU2

=/≈?（2）畫出輸入電壓和輸出電壓ui、uo1、uo2

的波形；842.10電路如圖P2.18所示，晶體管的＝80，rbe=1kΩ。（1）求出Q點；

（2）分別求出RL＝∞和RL＝3kΩ時電路的和Ri；（3）求出Ro。85rbeRERBRS86§2.6場效應(yīng)管放大電路(1)靜態(tài)：適當?shù)撵o態(tài)工作點，使場效應(yīng)管工作在恒流區(qū)，場效應(yīng)管的偏置電路相對簡單。(2)動態(tài)：能為交流信號提供通路。組成原則：靜態(tài)分析：估算法、圖解法。動態(tài)分析：微變等效電路法。分析方法：87很大，可忽略。

2.6.1場效應(yīng)管的微變等效電路為：GSDuGSiDuDSSGDugsgmugsudsSGDrDSugsgmugsuds882.6.2場效應(yīng)管的共源極放大電路一、靜態(tài)分析求：UDS和

ID。設(shè)：UG>>UGS則：UGUS而：IG=0所以：UDD=20VuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150k50k1M10k10kGDS10k89uoUDD=20VRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150k50k1M10k10kGDS10k二、動態(tài)分析sgR2R1RGRL'dRLRD微變等效電路90sgR2R1RGRL'dRLRDro=RD=10k91場效應(yīng)管放大電路小結(jié)(1)場效應(yīng)管放大器輸入電阻很大。(2)場效應(yīng)管共源極放大器(漏極輸出)輸入輸出反相，電壓放大倍數(shù)大于1；輸出電阻=RD。(3)還有源極跟隨器（共漏極放大器），共柵極放大器。92§2.7多級放大電路931.直接耦合

級間耦合：多級放大電路的每一個基本放大電路稱為一級；級與級之間的連接稱之為耦合。多級放大電路有四種基本耦合方式：直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合和光電耦合。

將前一級的輸出用導(dǎo)線直接連接到后一級的輸入端的耦合方式，稱之為直接耦合。2.7.1多級放大電路的耦合方式從圖中可以看出:直接耦合放大電路的靜態(tài)工作點是相互影響的,T1的靜態(tài)工作點靠近飽和區(qū)，容易產(chǎn)生飽和失真UC1=UCEQ1=UBEQ2=0.7V94直接耦合放大電路的改進形式：UC1=UBEQ2+Ue2

問題：Re2的接入將大大降低第二級的電壓放大倍數(shù)，從而影響整個放大電路的放大能力。UC1=UBEQ2+UDZ

問題：DZ的接入將逐級抬高集電極的靜態(tài)電位(因為Uc＞Ub)，使之接近于電源電壓，引起后級的靜態(tài)工作點不合適。直接耦合放大電路的優(yōu)缺點:

優(yōu)點：具有良好的低頻特性，可以放大緩慢變化的信號；無大電容和電感，容易集成。

缺點：靜態(tài)工作點相互影響，分析、計算、設(shè)計較復(fù)雜；存在零點漂移。UC2<UC1952.阻容耦合

將前一級的輸出用電容連接到后一級的輸入端的耦合方式，稱之為阻容耦合。分析：（1）對于直流通路電容相當于開路，所以各級靜態(tài)工作點相互獨立；（2）在微變等效電路上求解交流參數(shù)，此時電容和直流電源均相當于短路。優(yōu)點：直流通路是相互獨立的，電路的分析、計算和調(diào)試比較容易，是分立元件放大電路的主要耦合方式。缺點：低頻特性差，不能放大緩慢變化的信號；耦合電容容量較大，所以不便于集成化。圖3.1.2兩級阻容耦合放大電路963.變壓器耦合

將前一級的輸出通過變壓器連接到后一級的輸入端（或負載上）的耦合方式，稱之為變壓器耦合。圖3.1.3變壓器耦合共射放大電路微變等效電路P1=P297優(yōu)點：直流通路也是相互獨立的，電路的分析、計算和調(diào)試比較容易；可以實現(xiàn)阻抗變換，在分立元件功率放大電路中應(yīng)用廣泛。缺點：低頻特性差，不能放大緩慢變化的信號；體積大，而且非常笨重，不能集成化。4.光電耦合

光電耦合：以光信號為媒質(zhì)來實現(xiàn)電信號的耦合與傳遞。98優(yōu)點：可以實現(xiàn)輸入回路和輸出回路的電氣隔離，從而可有效地抑制電干擾。缺點：放大能力較差，可用集成光電耦合放大器解決。圖3.1.6光電耦合放大電路992.7.2多極放大電路的動態(tài)分析1、多級放大電路對耦合電路要求：1)靜態(tài)：保證各級Q點設(shè)置2)動態(tài):傳送信號。要求：波形不失真，減少壓降損失。

100設(shè):

1=2=50,rbe1=2.9k,rbe2=1.7k

2、典型電路

前級后級+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2101關(guān)鍵:考慮級間影響。1.靜態(tài):

Q點同單級。2.動態(tài)性能:方法:ri2=RL1ri2+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET23性能分析102考慮級間影響2ri

,

ro

:概念同單級1rirori2+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2103微變等效電路:ri2+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2RE1R2R3RC2RLRSR11041.

ri

=R1//[rbe1

+（

+1)RL1']其中:RL1=RE1//ri2=RE1//R2//R3

//rbe2=RE1//RL1

=RE1//ri2=27//1.71.7k

ri

=1000//(2.9+51×1.7)82k2.ro

=RC2=10kRE1R2R3RC2RLRSR11053.中頻電壓放大倍數(shù):其中：RE1R2R3RC2RLRSR1106RE1R2R3RC2RLRSR1107多級阻容耦合放大器的特點：(1)由于電容的隔直作用，各級放大器的靜態(tài)工作點相互獨立，分別估算。(2)前一級的輸出電壓是后一級的輸入電壓。(3)后一級的輸入電阻是前一級的交流負載電阻。(4)總電壓放大倍數(shù)=各級放大倍數(shù)的乘積。(5)總輸入電阻ri

即為第一級的輸入電阻ri1。(6)總輸出電阻即為最后一級的輸出電阻。1081、零點漂移

2.8差分放大電路1）什么是零點漂移在直流放大電路中，我們把輸入信號為零時，輸出電壓偏離其初始值的現(xiàn)象稱為零點漂移。（1）直流放大器級數(shù)越多，放大倍數(shù)越大。輸出端漂移現(xiàn)象越嚴重。（2）第一級的零漂影響最大。uiAu=20U01=10mvAu=20U02=210mvAu=20U01=4.21vuot0有時會將信號淹沒1093、產(chǎn)生零漂的原因（1）

溫度的變化——最主要。（2）

電流電壓的波動。（3）

電路元件參數(shù)的變化。4、減少零漂的措施（1）

選用高質(zhì)量的硅管，并用溫度補償電路。（2）

在電路中引入直流負反饋。（3）

采用差分放大電路。2、怎樣衡量零點漂移的大小：折算到輸入端的等效漂移電壓110一、結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)對稱。2.8.1基本型差動放大器ui1ui2uoRCR1T1RBRCR1T2RB111二、抑制零漂的原理uo=UC1-UC2

=0uo=(UC1+uC1

)-(UC2+uC2)=0當ui1

=

ui2=0

時：當溫度變化時：+UCCuoui1RCR1T1RBRCR1T2RBui2112三、共模電壓放大倍數(shù)AC+UCCuoui1RCR1T1RBRCR1T2RBui2共模輸入信號：

ui1=ui2=uC

（大小相等，極性相同）理想情況：ui1=ui2

uC1=uC2

uo=0共模電壓放大倍數(shù)：（很小，<1)但因兩側(cè)不完全對稱，uo

0113uoui1RCR1T1RBRCR1T2RBui2四、差模電壓放大倍數(shù)Ad差模輸入信號：

ui1=-ui2=ud

（大小相等，極性相反）(很大，>1)設(shè)uC1=UC1+uC1

，uC2=UC2+uC2

。因ui1=-ui2，

uC1=-uC2

uo=uC1-uC2=uC1-uC2=2uC1

差模電壓放大倍數(shù)：+UCC114五、共模抑制比(CMRR)的定義例:

Ad=-200

Ac=0.1KCMRR=20lg(-200)/0.1=66dBCMRR—CommonModeRejectionRatioKCMRR=KCMRR

(dB)=(分貝)115一、結(jié)構(gòu)為了使左右平衡，可設(shè)置調(diào)零電位器:2.8.2差分放大電路的分析（雙電源長尾式差放）特點：加入射極電阻RE；加入負電源-UEE

，采用正負雙電源供電。uoui1+UCCRCT1RBRCT2RBui2RE–UEE116雙電源的作用：（1）使信號變化幅度加大。（2）IB1、IB2由負電源-UEE提供。uoui1+UCCRCT1RBRCT2RBui2RE–UEE117二、靜態(tài)分析溫度TICIE

=2ICUEUBEIBIC1.RE的作用

設(shè)ui1

=ui2

=0自動穩(wěn)定RE具有強負反饋作用——抑制溫度漂移，穩(wěn)定靜態(tài)工作點。uoui1+UCCRCT1RBRCT2RBui2RE–UEE1182.Q點的計算直流通路uoui1+UCCRCT1RBRCT2RBui2RE–UEEIBIC1IC2IBIEIC1=IC2=IC=IB

UC1=UC2=UCC－IC×RC

UE1=UE2

=－IB×RB－UBE

UCE1=UCE2

=UC1－UE1119三、動態(tài)分析1.輸入信號分類(1)差模(differentialmode)輸入ui1=-ui2=ud(2)共模(commonmode)

輸入ui1

=ui2=uC差模電壓放大倍數(shù):共模電壓放大倍數(shù):120結(jié)論：任意輸入的信號:ui1,

ui2，都可分解成差模分量和共模分量。注意：ui1

=uC

+

ud

；ui2=uC-

ud例:ui1=20mV,ui2=10mV則：ud=5mV,uc=15mV差模分量:共模分量:121(一)差模輸入均壓器RRuoui+UCCRCT1RBRCT2RBRE–UEE122RE對差模信號作用ui1ui2ib1

,ic1ib2

,ic2ic1

=-ic2iRE

=ie1+

ie2

=0uRE

=0RE對差模信號不起作用RRuoui+UCCRCT1RBRCT2RBRE–UEEib2ib1ic2ic1iRE123差模信號通路T1單邊微變等效電路uod1RBB1EC1RCib1ui1rbe1ib1RRuoui1RCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2uod1uod2E1241.放大倍數(shù)單邊差模放大倍數(shù):uod1RBB1EC1RCib1ui1rbe1ib1125若差動電路帶負載RL(接在

C1與

C2之間),對于差動信號而言，RL中點電位為0,所以放大倍數(shù)：即：總的差動電壓放大倍數(shù)為：差模電壓放大倍數(shù):RRuodui1RCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2uod1uod2E126ro=2RC

ri

ri

ro輸入電阻：輸出電阻：2.輸入輸出電阻RRuoui1+UCCRCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2uod1uod2E127(二)共模輸入RE對共模信號有抑制作用（原理靜態(tài)分析，即由于RE的負反饋作用，使IE基本不變）

。uC

ic1、

ic2iRE

、

uRE

+UCCuocRCT1RBRCT2RBRE–UEEuCuoc2uoc1ic1ic2iREuRE128共模信號通路:uocRCT1RBRCT2RB2REuc1uoc2uoc1ic1ic2uc22RE129T1單邊微變等效電路RBRC2REic1uc1uOC1ib1ib1ie1rbe1130KCMRR

AC

0問題：負載影響共模放大倍數(shù)嗎？不影響！131RRuoui1RCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2E+UCC四、恒流源式差放電路電路結(jié)構(gòu):IC3R2T3R1R3-UEE132

rce3

1M恒流源T3:放大區(qū)RRuoui1RCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2E+UCCIC3R2T3R1R3-UEEuCEIB3iCUCE3IC3QUCE3133

差放電路依靠電路的對稱性抑制零漂，當電路對稱性不好時，將產(chǎn)生零漂，故在兩管發(fā)射極之間增加一阻值很小的調(diào)零電位器Rw，使uI1=uI2=0時，uO=0。恒流源電路可用一恒流源代替

1.恒流源相當于阻值很大的電阻。2.恒流源不影響差模放大倍數(shù)。3.恒流源影響共模放大倍數(shù)，使共模放大倍數(shù)減小從而增加共模抑制比，理想的恒流源相當于阻值為無窮的電阻，所以共模抑制比是無窮。恒流源的作用134五、差放電路的幾種接法輸入端接法雙端單端輸出端接法雙端單端雙端輸入雙端輸出：Ad

=Ad1雙端輸入單端輸出：ui1+UCCui2uoC1B1C2EB2RCT1RBRCT2RBIC3-UEE135對Ad而言，雙端輸入與單端輸入效果是一樣的。ui1+UCCui2uoC1B1C2EB2RCT1RBRCT2RBIC3-UEEib2ib1ud

=0.5ui,uc

=0雙端輸入：ui1=-ui2=0.5uiud

=0.5ui,uc

=0.5ui單端輸入：ui1=ui

，ui2=01361雙端輸入單端輸出左圖所示電路對差模信號的等效電路差模信號放大倍數(shù)：（對于差模信號）137輸入共模信號時：共模信號作用下的等效電路共模抑制比：1382、單入雙出電路靜態(tài)分析、動態(tài)分析：與雙入雙出電路相同等效變換電路可見：單端輸入電路與雙端輸入電路的區(qū)別在于：在差模信號輸入的同時，伴隨著共模信號的輸入。既有兩邊的差模輸入信號uI/2，又有共模輸入信號uI/2；輸出電壓既包括差模信號，又包括共模信號。若電路參數(shù)完全相同，則AC=0,共模抑制比KCMR=∞1393、單入單出電路靜態(tài)分析、動態(tài)分析：與雙入單出電路相同兩邊的差模輸入信號uI/2

，共模輸入信號uI/2?？偨Y(jié)：（1）雙入，單入輸入電阻均為：

Ri=2(Rb+rbe)（2）RO與輸出方式有關(guān)，雙端輸出：R0=2RC單出：

R0=RC（3）不考慮負載時：雙端輸出：Ad

=Ad1單端輸出：Ad

=0.5Ad1考慮負載時：1402.9功率放大電路141例：

擴音系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)1、功率放大器的作用：

用作放大電路的輸出級，以驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)。如使揚聲器發(fā)聲、繼電器動作、儀表指針偏轉(zhuǎn)等。功率放大電壓放大信號提取

功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電路。因此，要求同時輸出較大的電壓和電流。管子工作在接近極限狀態(tài)。2.9.1功率放大電路的特點1422、分析功放電路應(yīng)注意的問題(1)功放電路中電流、電壓要求都比較大，必須注意電路參數(shù)不能超過晶體管的極限值:ICM

、UCEM

、

PCM

。ICMPCMUCEMIcuce(2)電流、電壓信號比較大，必須注意防止波形失真。(3)電源提供的能量盡可能轉(zhuǎn)換給負載，減少晶體管及線路上的損失。即注意提高電路的效率（）。Pomax

:負載上得到的交流信號功率。PE：電源提供的直流功率。143提高效率減小失真管子的保護4.

提高效率的途徑降低靜態(tài)功耗，即減小靜態(tài)電流。3、要解決的問題1441.按工作點位置分乙類：導(dǎo)通角等于180°甲類：一個周期內(nèi)均導(dǎo)通甲乙類：導(dǎo)通角大于180°2.9.2功率放大電路的工作狀態(tài)145

互補對稱功放的類型

無輸出變壓器形式（OTL電路）無輸出電容形式（OCL電路）OTL:OutputTransformerLessOCL:OutputCapacitorLess互補對稱：電路中采用兩支晶體管，NPN、

PNP各一支；兩管特性一致。類型：§2.9.3互補對稱功率放大電路1462.9.3.1無輸出變壓器的互補對稱功放電路

（OTL電路）一、特點1.單電源供電；2.輸出加有大電容。二、靜態(tài)分析由于T1、T2特性對稱，令：0.5USCRLuiT1T2+USCCAUL+-UC147三、動態(tài)分析設(shè)輸入端在0.5USC直流電平基礎(chǔ)上加入正弦信號。若輸出電容足夠大，UC基本保持在0.5USC，負載上得到的交流信號正負半周對稱，但存在交越失真。ic1ic2交越失真RLuiT1T2+USCCAUL+-時，T1導(dǎo)通、T2截止；時，T1截止、T2導(dǎo)通。0.5USCuit1482.9.3.2無輸出電容的互補對稱功放電路

（OCL電路）一、工作原理（設(shè)ui為正弦波）電路的結(jié)構(gòu)特點