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文檔簡介
1、書名:模擬電子技術基礎書名:模擬電子技術基礎ISBNISBN:978-7-111-07935-4978-7-111-07935-4出版社:機械工業(yè)出版社出版社:機械工業(yè)出版社本書配有電子課件本書配有電子課件 模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎一一、基本差動放大器、基本差動放大器1 1、直接耦合放大電路需要解決的問題 各級靜態(tài)工作點之間互相影響、互相牽制 零點漂移問題零點漂移問題 輸入端短接(輸入端短接(uI =0) ,其輸出端電壓有忽,其輸出端電壓有忽大忽小緩慢地、無規(guī)則地變化的輸出電壓大忽小緩慢地、無規(guī)則地變化的輸出電壓這種現(xiàn)象就稱為零點漂移。這種現(xiàn)象就稱為零點漂移。 產(chǎn)生零點漂移的因素:產(chǎn)生
2、零點漂移的因素:溫度變化溫度變化、任何元器件參數(shù)的變化,、任何元器件參數(shù)的變化,電源的波動。電源的波動。 在多級直接耦合放大電路中,又以第一級漂移的影響最為在多級直接耦合放大電路中,又以第一級漂移的影響最為嚴重。嚴重。 抑制零點漂移的具體措施:抑制零點漂移的具體措施:(1)選用溫漂小的元器件;)選用溫漂小的元器件;(2)電路元件在安裝前要經(jīng)過認真篩選和)電路元件在安裝前要經(jīng)過認真篩選和“老老 化化”處理,以確保質(zhì)量和參數(shù)的穩(wěn)定性。處理,以確保質(zhì)量和參數(shù)的穩(wěn)定性。(3)為了減小電源電壓波動引起的漂移,要采)為了減小電源電壓波動引起的漂移,要采 用穩(wěn)定度高的穩(wěn)壓電源。用穩(wěn)定度高的穩(wěn)壓電源。(4)采
3、用溫度補償電路。)采用溫度補償電路。(5)采用調(diào)制型直流放大器。)采用調(diào)制型直流放大器。(6)采用差動放大電路。)采用差動放大電路。2 2、差動放大電路、差動放大電路1) 基本差動放大電路基本差動放大電路 雙端輸入雙端輸入 雙端輸出雙端輸出 基本差動電路利用電路的對稱性,具有抑制零基本差動電路利用電路的對稱性,具有抑制零點漂移的能力。點漂移的能力。 溫度溫度TUo=( Uc1 - Uc2 )不變不變 (UBE )2) 射極耦合差動放大電路 R E的主要作用是穩(wěn)定電路的工作點,進一步減小零點漂移。 溫度溫度T(UBE )IC1IC2IEUBEUBEUo=( Uc1 - Uc2 )不變不變 長尾長
4、尾在差動電路中,這種左右兩邊輸入端所獲得的對地大小相等,在差動電路中,這種左右兩邊輸入端所獲得的對地大小相等,極性相反的信號電壓就稱為極性相反的信號電壓就稱為差模信號差模信號 差模信號 調(diào)零電位器 RE的存在并不影響對差模信號的放大 UO=UO1-UO2=UC1-UC2 減小減小增大增大 在忽略在忽略R RP P時,靜態(tài)時時,靜態(tài)時U UI1I1=U UI2I2=0=0,輸入回路方程:,輸入回路方程: V VEEEE= =I IBQBQR RB B+U+UBEQBEQ+2I+2IEQEQR RE E 可得可得Q Q點為(忽略點為(忽略I IBQBQ時)時) BEQCCQCCCEQEQBQCQE
5、BEQEEEQURIVUIIIRUVI)1 (2電路的差模電壓放大倍數(shù)電路的差模電壓放大倍數(shù)AuD uD1UUUUUUUUuDAAI1O1I2I1O2O1IDO22beBCbeBBCBRRRRRIRIuD2uD1AA)(RB RP時時 差動電路雙端輸入雙端輸出結(jié)構(gòu)的電壓放大倍數(shù)和單差動電路雙端輸入雙端輸出結(jié)構(gòu)的電壓放大倍數(shù)和單管共射電路的放大倍數(shù)相同。采用差動放大電路只是管共射電路的放大倍數(shù)相同。采用差動放大電路只是為了抑制零點漂移。為了抑制零點漂移。 當在兩個集電極之間接有負載電阻當在兩個集電極之間接有負載電阻RL時:時: beBLuDRRRA差模輸入電阻差模輸入電阻 :RiD 2(RB +
6、Rbe ) 差模輸出電阻差模輸出電阻 :RO=2RC 2LCLRRR/差模地端差模地端兩個大小相等,極性相同的信號稱為共模輸入信號。兩個大小相等,極性相同的信號稱為共模輸入信號。 共模信號是反映溫漂干擾或噪聲等無用的信號。共模信號是反映溫漂干擾或噪聲等無用的信號。如果電路完全對稱,則在共模信號作用下,兩管電如果電路完全對稱,則在共模信號作用下,兩管電流同時等量增大,結(jié)果輸出電壓流同時等量增大,結(jié)果輸出電壓U UO OC C =0=0 若電路完全對稱,則若電路完全對稱,則AuC=0, KCMR 共模信號 KCMR =AuD/AuC2 2、 其它形式的輸入,輸出方式其它形式的輸入,輸出方式 雙端輸
7、入、單端輸出圖差動放大電路 beBCLRRRRuDA)/(21 單端輸入、雙端輸出差動放大電路 反相輸出反相輸出 單端輸入、單端輸出 beBCI1O1IORRRUUUUuDA21 同相輸出同相輸出 單端輸入、單端輸出 beBcI2OIORRRUUUUuDA21 具有恒流源的差動放大電路具有恒流源的差動放大電路 a a)電路)電路 b b)用恒流源表示)用恒流源表示3 3的電路的電路IC3 的恒流特性,大大提高了抑制零漂的效果。的恒流特性,大大提高了抑制零漂的效果。 集成運放組成框圖集成運放組成框圖 集成運放的符號和管腳圖 a) 圖形符號 b) A741的管腳圖 電源端電源端電源端電源端 A74
8、1內(nèi)部電路 LN3242、集成運放的特點、集成運放的特點3、集成運放的分類、集成運放的分類 ( 器件手冊器件手冊P 69 )4、集成運放的電壓傳輸特性和參數(shù)、集成運放的電壓傳輸特性和參數(shù) 1 )電壓傳輸特性)電壓傳輸特性 理想運算放大器的條件主要是:理想運算放大器的條件主要是:t 開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)AuD; t 開環(huán)輸入電阻開環(huán)輸入電阻RiD;t 開環(huán)輸出電阻開環(huán)輸出電阻Ro0;t 共模抑制比共模抑制比KC M R。 理想運放的圖形符號 a)舊國標 b)新國標反相輸入端反相輸入端 同相輸入端同相輸入端 輸出端輸出端 運放的傳輸特性運放的傳輸特性 線性區(qū)線性區(qū) UO=AuD
9、(UP-UN) 非線性區(qū)非線性區(qū) UO受正、負電源電壓限制受正、負電源電壓限制2) 主要參數(shù)主要參數(shù) ( 器件手冊器件手冊P76 ) LM324LM324典型值典型值 理想值理想值t 開環(huán)差模放大電壓倍數(shù)開環(huán)差模放大電壓倍數(shù)A AuD uD 100dB 100dB t 輸入失調(diào)電壓輸入失調(diào)電壓U UIOIO 2mV 0 2mV 0t 輸入失調(diào)電流輸入失調(diào)電流I IIOIO 5nA 0 5nA 0t 輸入偏置電流輸入偏置電流I IIBIB 45nA 0 45nA 0t 輸入失調(diào)電壓溫度漂移輸入失調(diào)電壓溫度漂移d dU UI I/dt /dt 幾幾VV/ 0/ 0t 開環(huán)差模輸入電阻開環(huán)差模輸入電阻R RiDiD 1M 1M t 最大差模輸入電壓最大差模輸入電壓IDM IDM 32V32Vt 最大
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