第講差放功放

1、CC2B1B2BURRRVB EBEBECRUVII VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+VBVE畫出直畫出直流通路流通路步驟：步驟：U UB B I IE E( I( IC C) ) I IB B U UCECEEECCCCCERIRIUU beLrRAu動態(tài)分析：CiRrrRRrobeB2B1/，靜動態(tài)分析結(jié)果？如果去掉ECLbeL) 1 () 1 (RrRAu LbeBi) 1(/RrRr Rrr 1sbeo復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)3：四種常見單管交流放大電路的比較：四種常見單管交流放大電路的比較： P62 表15.6.1固定偏置固定偏置+UCCRSesR

2、BRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiibeLrRAu beB/rR beLrRAu riroRCRB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+偏置偏置ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiribeB/ rR roRCEbeL.) 1 (RrRiUoUAuiUiIbIcIoUbISEeIBRI EbeB2B1i)1 (R/R/Rrr CoRr RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSrbeRBRLEBC

3、+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbI SEeIRELbeL) 1 ()(1RrRAu LbeBi) 1 (/RrRr RrR1/sbeEro歸納：輸入電阻為歸納：輸入電阻為AU的分母與的分母與RB并聯(lián)值！并聯(lián)值！兩級之間通過耦合電容兩級之間通過耦合電容 C2 與下級輸入電阻連接與下級輸入電阻連接RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+oU1OUiUSEB1R B2R T1T2阻容耦合放大電路分析阻容耦合放大電路分析（1）靜態(tài)分析：各級單獨計算。（2）動態(tài)分析電壓放大倍數(shù)等于各級電壓放大倍數(shù)的乘積。21o1oo1ouuiiuAAU

4、UUUUUA注意：計算前級的電壓放大倍數(shù)時必須把后級的輸入電阻考慮到前級的負(fù)載電阻之中。輸入電阻就是第一級的輸入電阻。輸出電阻就是最后一級的輸出電阻。) 1()L(ninrR 電容有隔直作用，電容有隔直作用，每級放大電路的直流通路互不相通，每級放大電路的直流通路互不相通，。RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+oU1OUiUSEB1R B2R T1T2VB第一級第一級第二級第二級212ioi1oiouuuAAUUUUUUA 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)2ir1bI2bI1cI2cIrbeRB2RC1EBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiI1

5、oU1b1ISErbeRC2RLEBC+ +- -oU2b2IB1R B2R RB12i1C1L/ rRR 1be1L1io11rRUUAu be2L222io2rRUUAu 1iirr 2oorr L2CL2/ RRR ono1 iin21rrrrn，級放大電路：對于uuuAAAAu目的：目的： 抑制零漂 放大緩慢變化信號 抑制共模干擾RCRCREUEE+UCCV1V2+ui1+ uo +ui2+uo1+uo2o2o1o21uuuuuuiii共模信號共模信號：兩輸入端加的信號大小相等、極性相同。iiiuuu210o2o1oo2o1uuuuAuuiu共模電壓放大倍數(shù)共模電壓放大倍數(shù)：0ociu

6、uA說明電路對共模信號無放大作用，即完全抑制了共模信號。實際上，差動放大電路對零點漂移的抑制就是該電路抑制共模信號的一個特例。所以差動放大電路對共模信號抑制能力的大小，也就是反映了它對零點漂移的抑制能力。因兩側(cè)電路對稱，放大倍數(shù)相等，電壓放大倍數(shù)用Ad表示，則：差模信號：差模信號：兩輸入端加的信號大小相等、極性相反。idiidididuAuuAuuuuAuuAu)( 21o2o1o2o21o1差模電壓放大倍數(shù)差模電壓放大倍數(shù)：1oddiAuuA可見差模電壓放大倍數(shù)等于單管放大電路的電壓放大倍數(shù)。差動放大電路用多一倍的元件為代價，換來了對零漂的抑制能力。idiiuuu2121比較輸入比較輸入：兩

7、個輸入信號電壓的大小和相對極性是任意的，既非共模，又非差模。 比較輸入可以分解為一對共模信號和一對差模信號的組合，即：idiciidiciuuuuuu21)(21)(212121iiidiiicuuuuuu式中uic為共模信號，uid為差模信號。由以上兩式可解得：例例1: ui1 = 10 mV, ui2 = 6 mV ui2 = 8 mV 2 mV 例例2: ui1 =20 mV, ui2 = 16 mV 可分解成可分解成: : ui1 = 18 mV + 2 mV ui2 = 18 mV 2 mV 可分解成可分解成: : ui1 = 8 mV + 2 mV 這種輸入常作為比較放大來應(yīng)用，在

8、自動控制這種輸入常作為比較放大來應(yīng)用，在自動控制系統(tǒng)中是常見的。系統(tǒng)中是常見的。 對于線性差動放大電路，可用疊加定理求得輸出電壓：iddicciddiccuAuAuuAuAuo2o1idiididduAuuAuAuuu)(221o2o1o 上式表明，輸出電壓的大小僅與輸入電壓的差值有關(guān)，而與信號本身的大小無關(guān)，這就是差動放大電路的差值特性。 對于差動放大電路來說，差模信號是有用信號，要求對差模信號有較大的放大倍數(shù)；而共模信號是干擾信號，因此對共模信號的放大倍數(shù)越小越好。對共模信號的放大倍數(shù)越小，就意味著零點漂移越小，抗共模干擾的能力越強，當(dāng)用作差動放大時，就越能準(zhǔn)確、靈敏地反映出信號的偏差值。

9、cdCMRlg20AAK共模抑制比越大，表示電路放大差模信號和抑制共模信號的能力越強。15.7.2 共模抑制比共模抑制比在一般情況下，電路不可能絕對對稱，Ac0。為了全面衡量差動放大電路放大差模信號和抑制共模信號的能力，引入共共模抑制比，以模抑制比，以KCMR表示。共模抑制比定義為Ad與Ac之比的絕對值，即：cdCMRAAK或用對數(shù)形式表示：恒流源的差分放大電路RCRC+UCCV1V2+ uo (a) 具有恒流源的差動放大電路ui2ui1V3R1R2REUEERCRC+UCCV1V2+ uo ui2ui1UEE(b) 圖(a)的簡化電路I：是為了提高整個電路以及單管放大電路對共模信號的抑制能力

10、。：是為了補償RE上的直流壓降，使發(fā)射極基本保持零電位。恒流源比發(fā)射極電阻RE對共模信號具有更強的抑制作用。1、靜態(tài)分析靜態(tài)分析(令令ui=0) 具有恒流源的差動放大（簡化）電路 RC RC +UCC V1 V2 + uo ui2 ui1 UEE I I IC1C1 = = I IC2C2 I IE1E1=I=IE2E2=I/2=I/2I I-電流源，已知電流源，已知如為電阻如為電阻R RE E 則則I IE1 UEE/2REI IB1B1=I=IC1C1/ / =I=IB2B2-0.7V 0V以后：以后：I IE1E1=I=IE2E2=I IE E ； I IC1C1 = = I IC2 C

11、2 = I IC CI IB1B1=I=IB2B2=I IB B ； U UCE1CE1 = = U UCE2 CE2 = U UCECE2、動態(tài)分析動態(tài)分析(電路完全對稱，只分析半邊即可）電路完全對稱，只分析半邊即可）電流源電流源I I對差模信號不起作用，E極相當(dāng)于交流接地+UCCuoui1RCT1RBRCui2RB+T2111ioduuA= -icRc= ib(RB+rbe)beBcrRR2dA1212211212121diiididiiooiiodAuuuAuAuuuuuuuA見前面見前面dARCui1uO+ + +- - -ibicBCE+UCCuoui1RCT1RBRCui2RB+T

12、2dAbeBcrRRdAbeBLrRR 差動放大器共有四種輸入輸出方式差動放大器共有四種輸入輸出方式: 1. 雙端輸入、雙端輸出（雙端輸入、雙端輸出（雙入雙出雙入雙出） 2. 雙端輸入、單端輸出（雙端輸入、單端輸出（雙入單出雙入單出） 3. 單端輸入、雙端輸出（單端輸入、雙端輸出（單入雙出單入雙出） 4. 單端輸入、單端輸出（單端輸入、單端輸出（單入單出單入單出） 主要討論的問題有：主要討論的問題有： 差模電壓放大倍數(shù)、差模電壓放大倍數(shù)、共模電壓放大倍數(shù)共模電壓放大倍數(shù) 差模輸入電阻差模輸入電阻 輸出電阻輸出電阻15.7.4 差動放大電路的四種接法差動放大電路的四種接法1.雙入雙入-雙出雙出b

13、eLcd)2/(rRRRABvbeid2rRrBco2 Rr 2. 單入單入-雙出雙出同左同左4. 單入單入-單出單出3. 雙入雙入-單出單出beBLcd2/rRRRAvcoRr rid同左同左同左同左注意放大倍數(shù)的正負(fù)：設(shè)從注意放大倍數(shù)的正負(fù)：設(shè)從T1的基極輸入信號，如果從的基極輸入信號，如果從C1 輸出，為負(fù)；從輸出，為負(fù)；從C2 輸出為正。輸出為正。(1)(1)差模電壓放大倍數(shù)差模電壓放大倍數(shù)只與輸出方式有關(guān)：只與輸出方式有關(guān)： 差動放大器動態(tài)參數(shù)計算總結(jié)差動放大器動態(tài)參數(shù)計算總結(jié) 雙出：雙出：beLcd)2/(rRRRABv 單出：單出：beLcd2/rRRRABv (2)(2)共模電

14、壓放大倍數(shù)共模電壓放大倍數(shù) 只與輸出方式有關(guān)只與輸出方式有關(guān) 雙端輸出時：雙端輸出時： 單端輸出時：單端輸出時：0vcAeLc2RRAv (3)(3)差模輸入電阻差模輸入電阻不論是單端輸入還是雙端輸入，均：不論是單端輸入還是雙端輸入，均： 單端輸出時，單端輸出時， 雙端輸出時，雙端輸出時， coRr co2Rr beid2rRrB (4)(4)輸出電阻輸出電阻ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO晶體管在輸入信號晶體管在輸入信號的整個周期都導(dǎo)通的整個周期都導(dǎo)通靜態(tài)靜態(tài)IC較大，波形好較大，波形好, 管耗大效率低。管耗大效率低。晶體管只在輸入信號晶體管只在輸入信號的半

15、個周期內(nèi)導(dǎo)通，的半個周期內(nèi)導(dǎo)通， 靜態(tài)靜態(tài)IC=0，波形嚴(yán)重，波形嚴(yán)重失真失真, 管耗小效率高。管耗小效率高。晶體管導(dǎo)通的時間大于晶體管導(dǎo)通的時間大于半個周期，靜態(tài)半個周期，靜態(tài)IC 0，一般功放常采用。一般功放常采用。 互補對稱電路是集成功率放大電路輸出級的基本互補對稱電路是集成功率放大電路輸出級的基本形式。當(dāng)它通過容量較大的電容與負(fù)載耦合時，由形式。當(dāng)它通過容量較大的電容與負(fù)載耦合時，由于省去了變壓器而被稱為無輸出變壓器于省去了變壓器而被稱為無輸出變壓器()電路，簡稱電路，簡稱OTL電路。若互補對稱電路。若互補對稱電路直接與負(fù)載相連，輸出電容也省去，就成為無電路直接與負(fù)載相連，輸出電容也省

16、去，就成為無輸出電容輸出電容(電路，簡稱電路，簡稱OCL電電路。路。 OTL電路采用單電源供電，電路采用單電源供電， OCL電路采用雙電源電路采用雙電源供電。供電。T1、T2的特性一致；的特性一致；一個一個NPN型、一個型、一個PNP型型兩管均接成射極輸出器；兩管均接成射極輸出器；輸出端有大電容；輸出端有大電容；單電源供電。單電源供電。ui= 02 CCCUu 2CCAUV , IC1 0， IC2 0OTL原理電路原理電路RLuIT1T2+UCCCAuo+ +- -+ +- -RLuiT1T2Auo+ +- -+ +- - 設(shè)輸入端在設(shè)輸入端在UCC/2 直流直流基礎(chǔ)上加入正弦信號?；A(chǔ)上加

17、入正弦信號。 若輸出電容足夠大，其上電壓基本保持不變，若輸出電容足夠大，其上電壓基本保持不變，則負(fù)載上得到的交流信號正負(fù)半周對稱。則負(fù)載上得到的交流信號正負(fù)半周對稱。ic1ic2交流通路交流通路uo 當(dāng)輸入信號當(dāng)輸入信號ui為正弦波時，為正弦波時，輸出信號在過零前后出現(xiàn)的輸出信號在過零前后出現(xiàn)的失真稱為交越失真。失真稱為交越失真。 由于晶體管特性存在非線性，由于晶體管特性存在非線性， ui 死區(qū)電壓晶體管導(dǎo)通不好。死區(qū)電壓晶體管導(dǎo)通不好。交越失真交越失真ui tuo tR1RLuIT1T2+UCCCAuo+ +- -+ +- -R2D1D2 靜態(tài)時靜態(tài)時T1、T2 兩管發(fā)射結(jié)電壓分別為二極管兩

18、管發(fā)射結(jié)電壓分別為二極管D1、D2的正向?qū)▔航?，致使兩管均處于微弱?dǎo)通狀態(tài)。的正向?qū)▔航担率箖晒芫幱谖⑷鯇?dǎo)通狀態(tài)。ibicie = 1 2NPN型型ieicibPNP型型uiuo+UCCT1T2+UCCRLic1ic2uo 使喇叭相當(dāng)使喇叭相當(dāng)于純電阻負(fù)載于純電阻負(fù)載去耦，防止去耦，防止低頻自激低頻自激消振，防止消振，防止高頻自激高頻自激集成功放集成功放LM386接線圖接線圖。+.3 32 2ui。+_+4 47 75 58 8+UCCLM386+uo+_課堂小結(jié)課堂小結(jié)1、熟悉掌握四種常見放大電路、熟悉掌握四種常見放大電路（分析、計算）（分析、計算）P60 表15.6.1掌握基本概念：共模信號、差模信號，共模抑制比共模信號、差模信號，共模抑制比作業(yè)：作業(yè)： P91 習(xí)題15.6.4; 15.7.5（提示：rbe=?）; 15.8.22、差