第二章-直接耦合放大电路.ppt

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1、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。2.1差动放大电路+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、无规则地变化的现象。uotO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。零点漂移的原因:是指放大电路在没有输入信号时,由于温度变化、电源电压波动、元器件老化等原因,

2、使放大电路的工作点发生变化,这个变化量会被直接耦合放大电路逐级加以放大并传送到输出端,使输出电压偏离原来的起始点而上下漂动,主要是晶体三极管的参数受温度的影响,所以零点漂移也称为温度漂移,简称温漂。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。差分放大原理电路两个输入、两个输出两管静态工作点相同2.1.2长尾式差动放大电路1.零点漂移的抑制uo=VC1-VC2=0uo=(VC1+VC1)-(VC2+VC2)=0静态时,ui1=ui2=0当温度升高时IC

3、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。2.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2.信号输入两管集电极电位一减一增,呈等量异向变化,(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。+–+–+–+差模信号是有用信号1.静

4、态分析在静态时,设IB1=IB2=IB,IC1=IC2=IC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2.1.3放大电路分析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

5、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2.1.4差动放大电路的输入、输出形式当信号从一个输入端输入时称为单端输入;从两个输入端之间浮地输入时称为双端输入;当信号从一个输出端输出时称为单端输出;从两个输出端之间浮地

6、输出时称为双端输出。因此,差动放大电路具有四种不同的工作状态:双端输入,双端输出;单端输入,双端输出;双端输入,单端输出;单端输入,单端输出。比较见表2-1-12.1.5恒流源式差动放大电路考虑采用恒流源来代替原来的Re,因为恒流源的内阻较大,可以得到较好的共模抑制效果,同时利用恒流源的恒流特性给三极管提供更稳定的静态偏置电流。恒流源式差动放大电路如下图所示。恒流源式差动放大电路接入恒流三极管后,抑制了共模信号的变化。有时,为简化起见,常常用一个简化的恒流源符号来表示恒流管VT3的具体电路,如下图所示。恒流源式差动放大电路的

7、简化表示法2.2直接耦合功率放大电路对功率放大电路的基本要求功率放大电路的作用:是放大电路的输出级,去推动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转、电动机旋转等。(1)在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。(2)由于功率较大,要求提高效率。ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO晶体管的工作状态甲类工作状态晶体管在输入信号的整个周期都导通,静态IC较大,波形好,管耗大效率低。乙类工作状态晶体管只在输入信号的半个周期内导通,静态IC=0,波形严重失真,管耗小效率高。甲乙类工作状态晶体管导通

8、的时间大于半个周期,静态IC0,一般功放常采用。2.2.1互补对称放大电路互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本形式。当它通过容量较大的电容与负载耦合时,由于省去了变压器而被称为无输出变压器(OutputTransformerless)电路,简称OTL电路。若互补对称电路直接与负载相

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