差分和功率放大电路

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1、第15章基本放大电路15.1共发射极放大电路的组成15.2放大电路的静态分析15.4静态工作点的稳定15.6射极输出器15.9互补对称功率放大电路15.10场效应管及其放大电路15.3放大电路的动态分析15.5放大电路中的频率特性15.8差动放大电路15.7多级放大电路及其级间耦合方式直接耦合：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。15.8差分放大电路+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2––++RE2(2)零点漂移零点漂移：指输入信号电压为零时，输出电压发生缓慢地、无规则地变化的现

2、象。uotO产生的原因：晶体管参数随温度变化、电源电压波动、电路元件参数的变化。直接耦合存在的两个问题：(1)前后级静态工作点相互影响零点漂移的危害：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量零点漂移的指标。输入端等效漂移电压输出端漂移电压电压放大倍数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。由于不采用电容，所以直接耦合放大电路具有良好的低频特性。通频带f

3、Au

4、0.70

5、7

6、Auo

7、OfH

8、Auo

9、幅频特性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。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。电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对应电阻元件的参数值都相等。差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。差分放大原理电路+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+++–––T2两个输入、两个输出两管静态工作点相同15.8.1差分放大电路的工作原理1.零点漂移的抑制uo=VC1－VC2=0uo=(VC1+VC1)－(VC2+VC2)=0静态时，ui1

10、=ui2=0当温度升高时ICVC（两管变化量相等）对称差分放大电路对两管所产生的同向漂移都有抑制作用。+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+++–––T22.信号输入两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出电压为零，即对共模信号没有放大能力。(1)共模信号ui1=ui2大小相等、极性相同差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点漂移的抑制水平。+–+–+–+–+–+–共模信号需要抑制+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+++–––T22.信号输入两管集电极电位一减一增，呈

11、等量异向变化，(2)差模信号ui1=–ui2大小相等、极性相反uo=(VC1－VC1)－(VC2+VC１)=－2VC1即对差模信号有放大能力。+–+–+–+–+–+–+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+++–––T2差模信号是有用信号(3)比较输入ui1、ui2大小和极性是任意的。例1:ui1=10mV,ui2=6mVui2=8mV－2mV例2:ui1=20mV,ui2=16mV可分解成:ui1=18mV+2mVui2=18mV－2mV可分解成:ui1=8mV+2mV共模信号差模信号放大器只放大两

12、个输入信号的差值信号—差动放大电路。这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制系统中是常见的。15.8.2典型差分放大电路+UCCuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+++–––T2EE+–RE的作用：稳定静态工作点，限制每个管子的漂移。EE：用于补偿RE上的压降，以获得合适的工作点。电位器RP:起调零作用。1.静态分析在静态时，设IB1=IB2=IB，IC1=IC2=IC，忽略阻值很小的RP可列出上式中前两项较第三项小得多略去，则每管的集电极电流发射极电位VE0每管的基极电流每管的集—射极电压15.8.3差分放大电路对

13、差模信号的放大RC+UCCRB1T1RE-EEIB2IEICIE+UCE+－UBE+－单管直流通路2.动态分析单管差模信号通路由于差模信号使两管的集电极电流一增一减，其变化量相等，通过RE的电流近于不变，RE上没有差模信号压降，故RE对差模信号不起作用，可得出下图所示的单管差模信号通路。单管差模电压放大倍数同理可得T1RCibic+uo1RB+ui1双端输入—双端输出差分电路的差模电压放大倍数为当在两管的集电极之间接入负载电阻时式中两输入端之间的差模输入电阻为两集电极之间的差模输出电阻为例1:在前图所示的差分放大电路中,已知

14、UCC=12V，EE=12V,=50,RC=10k,RE=10k,RB=20k，RP=100,并在输出端接负载电阻RL=20k,试求电路的静态值和差模电压放大倍数。解:式中单端输出时差分电路的差模电压放大倍数为即：单端输出差分电路的电压放大倍数只有双