直接耦合與差動放大電路

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯直接耦合與差動放大電路 一、 直接耦合運算放大器是一種高放大倍數(shù)的多級直接耦合放大電路。多級直接耦合放大器的級間耦合方式是用導(dǎo)線直接相連，而不采納耦合電容。這樣不但可以放大溝通信號，而且也可以放大頻率很低或緩慢變化的直流信號。一個多級的直接耦合放大器，當(dāng)輸入信號為零時，其輸出電壓應(yīng)保持恒定。但實際的直接耦合放大器，輸入端短路(ui=0) 后，輸出電壓會偏離原來的起始值作上下漂動。這種現(xiàn)象稱為零點漂移（簡稱零漂）。當(dāng)放大電路輸入信號后，這種漂移就伴隨著信號共存于放大電路中，兩者都在緩慢地變動著，一真一假，相互糾纏在一起，難于辨別。從而使放大電路不能正常工作了。

2、因此，必需實行相應(yīng)的抑制漂移的措施。產(chǎn)生零漂最主要的緣由是溫度的影響。由溫度引起的零點漂移則只有采納新的放大電路來解決。這樣一來，差動放大電路就應(yīng)運而生了。由于差動放大電路是抑制零點漂移的最有效的電路，因此在直流放大電路和集成運放中被廣泛采納。二、 差動放大電路差動放大電路如圖所示，它是由兩個晶體管組成一級放大電路。整個電路左右兩邊對稱，即兩個晶體管的特性全都，對應(yīng)元件的參數(shù)完全相同。1工作原理當(dāng)有信號輸入時，其工作原理可分下列幾種狀況爭論。 （1）差模輸入兩個輸入電壓的大小相等，極性相反，即ui1 =-ui2，這樣的一對信號稱為差模信號，其輸入稱為差模輸入。在差模信號作用下，設(shè)ui1 增加，

3、ui2 削減，則電路中各處電流、電壓為：VT1管集電極電流增加，VT2管集電極電流等量地削減，這使得VT1管集電極電位下降（即uo1 下降），VT2管集電極電位等量上升（即uo2 上升），則兩管集電極之間的輸出電壓為兩管各自輸出電壓的兩倍。這時整個電路的差模電壓放大倍數(shù)為 有時負(fù)載要求一端接地，輸出電壓就需要從某一側(cè)晶體管的集電極與地之間取出（稱為單端輸出）。這時有 無論是雙端輸出，還是單端輸出的差動放大電路，對差模信號都有放大作用。（2）共模輸入兩個輸入電壓的大小相等，極性相同，即ui1 =ui2 ，這樣的一對信號稱為共模信號，其輸入稱為共模輸入。在共模信號的作用下，兩個晶體管的集電極電流變

4、化相同，集電極電位變化也相同，因此輸出電壓u0=u01 -u02=0 。由于有輸入無輸出，這表明雙端輸出的差動放大電路對共模信號沒有放大作用，其共模電壓放大倍數(shù) 。這種電路對共模信號的不放大，就是對零點漂移的抑制。由于由溫度變化等因素所造成的兩邊晶體管集電極的單側(cè)漂移是相同的，因而折合到兩輸入端的等效漂移電壓也相同，就相當(dāng)于給放大電路加了一對共模信號。所以差動放大電路能抑制零點漂移。（3）差動輸入兩個輸入端的電壓信號既非差模，又非共模。它們的大小和相位是任意的，這種輸入稱為差動輸入?？梢宰C明，這種狀況下輸出電壓為 它表明差動放大電路只放大兩任意輸入信號的差值，實際就是輸入信號中的差模成分。綜上

5、所述，一個差動放大電路對有用的差模信號能放大；對共模信號不放大，能抑制。為了全面衡量差模放大電路放大差模信號和抑制共模信號的力量，引入共模抑制比KCMR 來表征，即 其值越大，說明差動放大電路放大差模信號的力量越強(qiáng)，而受共模干擾的影響越小。2幾個元件的作用（1）調(diào)零電位器RP由于差動放大電路不行能肯定對稱，所以當(dāng)輸入電壓為零時，輸出電壓不肯定為零。這時可以通過調(diào)整RP，來轉(zhuǎn)變兩邊晶體管的工作狀態(tài)，達(dá)到使輸出電壓為零。（2）共模反饋電阻RE由于單靠電路的對稱性來抑制零點漂移是有限的。再加上假如采納單端輸出，這種輸出方式的本身就嚴(yán)峻地破壞了電路的對稱性，漂移則根本無法抑制。為此在電路中加入了一個電阻RE 。RE對差模信號的放大作用毫無影響。由于差模信號的作用是使兩邊晶體管中的集電極電流產(chǎn)生等值異向的變化，流經(jīng)RE 時，使其上的電壓為零，對差模信號相當(dāng)于短路，故不影響差模電壓放大倍數(shù)Ad 。反之，RE 對共模信號有劇烈的負(fù)反饋作用，因而也能進(jìn)一步抑制零點漂移。由于共模信號的作用，使兩邊晶體管的集電極電流產(chǎn)生等值同向的變化，將有兩倍于單管放射極電流流經(jīng) RE產(chǎn)生電壓降，反過來對每一邊晶體管都產(chǎn)生劇烈的負(fù)反饋作用。（3）負(fù)電源UEE （即EE