《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課件3-4

第3章:放大電路

放大器的組成及其性能指標(biāo)（amplifier）放大器的圖解分析法（amplifieranalysis）放大器的微變等效電路分析法（amplifieranalysis）放大器的偏置電路（biasingcircuits）共集電極放大器（common-collectorandcommon-baseamplifier）單管放大器的頻率特性（frequencycharacteristic）多級(jí)放大器（multileUelamplifier）

差分放大器（differentialamplifiers）功率放大器（poweramplifiers）集成運(yùn)算放大器（operationalamplifiers）

直流耦合方式的零點(diǎn)漂移3.8差分放大器零點(diǎn)漂移：各級(jí)Q點(diǎn)的變動(dòng)，導(dǎo)致輸出電壓的漂移。溫度變化引起半導(dǎo)體參數(shù)變化為主要原因，又稱(chēng)為溫度漂移抑制漂移的辦法：直流負(fù)反饋、溫度補(bǔ)償、差分放大電路Ui=0§3.8-1典型差分放大電路（長(zhǎng)尾電路：long-tailedpair）構(gòu)成直接耦合放大電路的基本電路T1、T2完全相同，RC1=RC2，RB1=RB2雙端輸入-雙端輸出（differentialinput,differentialoutput）共模信號(hào)（common-modesignal）:

UI1、UI2

大小相等、極性相同

ΔUO=ΔUC1-ΔUC2=0

差模信號(hào)（normalmodesignal）:

UI1、UI2

大小相等、極性相反

ΔUO=ΔUC1-ΔUC2=2ΔUC1

共模抑制比（common-moderejectionratio）

差模放大倍數(shù)與共模放大倍數(shù)之比

KCMR=|AUD/AUC| 理想情況下為：∞+VccUI1UORC1RB1RE-VEERB2RC2UI2T1T23.8差分放大器§3.8-1典型差分放大電路靜態(tài)分析：

UBEQ=UBEQ1=UBEQ2 IEQ=IEQ1=IEQ2 IBQ=IBQ1=IBQ2 UCEQ=UCEQ1=UCEQ2 IREQ=2*IEQ UEQ≈-UBEQ1 IEQ≈(VEE-UBEQ)/(2*RE) IBQ=IEQ/(1+β) UCEQ≈Vcc-ICQRC+UBEQ UOQ=UCQ1-UCQ2=0+VccUoRC1RB1RE-VEERB2RC2T1T2E3.8差分放大器

動(dòng)態(tài)分析（雙端輸入-雙端輸出）：

差模放大倍數(shù)：AUD=UOD/UID=(UOD1-UOD2)/(UID1-UID2) =2UOD1/2UID1=AU1=-βRC/(RB+rbe)

共模放大倍數(shù)：AUC=UOC/UIC=(UOC1-UOC2)/UIC=0

共模抑制比：

KCMR=|AUD/AUC|=∞

輸入電阻：差模：RID=2*RI1=2*(RB+rbe)共模：RIC=RI1/2=[RB+rbe+(1+β)2RE]/2

輸出電阻：RO≈2RC+VccUID1UORC1RB1-VEERB2RC2UID2T1T2+VccUICUORC1RB12RE-VEERB2RC2T1T23.8差分放大器§3.8-2差分放大器的四種接法雙端輸入-單端輸出（differentialinput,singleendedoutput）

差模放大倍數(shù)：

AUD=UOD/UID=UOD1/(UID1-UID2)=UOD1/2UID1=AU1/2=-βRC/[2(RB+rbe)]

共模放大倍數(shù)：

AUC=UOC1/UIC=-βRC/[RB+rbe+(1+β)2RE]

共模抑制比：

KCMR=[RB+rbe+(1+β)2RE]/2(RB+rbe)]

輸入電阻：差模：RID=2*RI1=2*(RB+rbe)

共模：RIC=RI1/2=[RB+rbe+(1+β)2RE]/2

輸出電阻：RO≈RC+VccUI1UORC1RB1-VEERB2RC2UI2T1T2+VccUIUORC1RB12RE-VEERB2RC2T1T23.8差分放大器

單端輸入-雙端輸出（singleendedinput,differentialoutput）等效成雙端輸入差模信號(hào)：+UI/2、-UI/2加上雙端輸入共模信號(hào)：+UI/2

其差模放大倍數(shù)、共模放大倍數(shù)、共模抑制比、輸入電阻、輸出電阻與雙端輸入-雙端輸出相同單端輸入-單端輸出（singleendedinput,singleendedoutput）等效成雙端輸入差模信號(hào)：+UI/2、-UI/2加上雙端輸入共模信號(hào)：+UI/2

其差模放大倍數(shù)、共模放大倍數(shù)、共模抑制比、輸入電阻、輸出電阻與雙端輸入-單端輸出相同+VccUIUORC1RB1-VEERB2RC2T1T2RE+VccUI/2UORC1RB1-VEERB2RC2T1T2REUI/2UI/2UI/23.8差分放大器§3.8-3恒流源偏置的差分放大器（current-sourcebiasing）長(zhǎng)尾式差分放大電路中RE越大越好，用恒流源代替REUR2≈R2VEE/(R1+R2)IC3=IE3≈(UR2-UBE3)/R3IEQ1=IEQ2=IC3/2+VccUI1UORC1RB1-VEERB2RC2UI2T1T2R1R2R3+VccUI1UORC1RB1-VEERB2RC2UI2T1T2R1R2R3RWDT3T3D：溫度補(bǔ)償RW：輸出調(diào)零電位器3.8差分放大器§3.8-4運(yùn)放中的恒流源偏置電路（current-sourcebiasing）鏡像電流源

T1、T2兩管的參數(shù)完全相同

IC1=IC2：鏡像關(guān)系

IR=(Vcc-UBE)/R=IC+2IB=IC+2IC/β IC=IRβ/(β+2)≈IR

在集成電路中很難將IO做到很大或很小比例電流源

UBE1+IE1RE1=UBE2+IE2RE2 UBE≈UTln(IE/IR(sat)) IC1≈IE1≈IR,IO≈IE2

IO≈(RE1IR/RE2)+(UT/RE2)ln(IR/IO) IR≈(Vcc-UBE1)/(R+RE1)+VccIRRT1T2IO+VccIRRT1T2IORE1RE23.8差分放大器微電流源

IO≈(UT/RE2)ln(IR/IO) RE2≈(UT/IO)ln(IR/IO) IR≈(Vcc-UBE1)/R

室溫下：UT=26mV多路輸出電流源 用一個(gè)基準(zhǔn)電流去獲得多個(gè)不同的電流輸出

UBE1+IE1RE