第13講 直接耦合放大電路

1、第十三講第十三講 直接耦合放大電路直接耦合放大電路 各級靜態(tài)工作點相互影響（各級靜態(tài)工作點相互影響（Q點不獨立），點不獨立），電路的分析、設(shè)計和調(diào)試較困難。電路的分析、設(shè)計和調(diào)試較困難。 低頻特性較好，可以放大變化緩慢的信號；低頻特性較好，可以放大變化緩慢的信號；電路中沒有大電容，易于集成。電路中沒有大電容，易于集成。 將放大電路的前級輸出端通過電容接到后級輸入端。將放大電路的前級輸出端通過電容接到后級輸入端。ui C1RLuoR1VCCTC2R3C3C4R2R4R5R6+-+-+（1）各級靜態(tài)工作點相互獨立，設(shè)計、計算、）各級靜態(tài)工作點相互獨立，設(shè)計、計算、 調(diào)試方便，調(diào)試方便，（3）大電容

2、的存在，不便于集成化，適用于分立）大電容的存在，不便于集成化，適用于分立 元件電路。元件電路。（2）低頻特性差，不能用來放大直流和緩慢）低頻特性差，不能用來放大直流和緩慢 變化的信號變化的信號VCCui C1TRLRb2CeRb1ReN N1 1N N2 2前級輸出端通過變壓器接到后級輸入端或負載電阻上前級輸出端通過變壓器接到后級輸入端或負載電阻上靠磁路耦合。靠磁路耦合。（1）各級靜態(tài)工作點相互獨立，設(shè)計、計算、）各級靜態(tài)工作點相互獨立，設(shè)計、計算、 調(diào)試方便調(diào)試方便（5）變壓器的存在，不便集成，用于分立元件電）變壓器的存在，不便集成，用于分立元件電 路中路中（4）低頻特性差，不能用來放大直流

3、和緩慢變化）低頻特性差，不能用來放大直流和緩慢變化 的信號的信號（2）最大特點是可以實現(xiàn)阻抗變換，廣泛用于分）最大特點是可以實現(xiàn)阻抗變換，廣泛用于分立元件功率放大電路立元件功率放大電路（3）隔直通交，抑制溫漂隔直通交，抑制溫漂unuuioioiouAAAUUUUUUA 21221UsRSRLUoA1+-Uo1Ui2A2An+-+Ui一產(chǎn)生原因：溫度變化，直流電源波動，元器件老化。其中一產(chǎn)生原因：溫度變化，直流電源波動，元器件老化。其中晶體管的特性對溫度敏感是主要原因，故也稱零漂為溫漂。晶體管的特性對溫度敏感是主要原因，故也稱零漂為溫漂。1 .電路中引入直流負反饋電路中引入直流負反饋(加加Re)

4、。2 .采用溫度補償。采用溫度補償。（用熱敏元件抵消溫度的變化（用熱敏元件抵消溫度的變化, 如如:二極管、熱敏電阻）二極管、熱敏電阻）3 .采用差分放大電路。采用差分放大電路。（用特性相同的兩只管子，（用特性相同的兩只管子， 使其溫漂相互抵消）使其溫漂相互抵消） 利用利用Re穩(wěn)定穩(wěn)定Q點。點。 (但但不能不能100%擬制溫漂擬制溫漂) 設(shè)想引入溫控直流源設(shè)想引入溫控直流源 V,令令V UCQ,則則uo只反映只反映uI引起的交變量的變化引起的交變量的變化,而與而與UCQ及溫漂無關(guān)。及溫漂無關(guān)。采用完全對稱電路取代采用完全對稱電路取代V。將將Re1、 Re2合為合為Re，兩兩 個個VBB合在一起。

5、合在一起。引入直流源引入直流源-VEE。雙端輸雙端輸出信號出信號無接地無接地點。點。 大小相等、極性相反的信號。大小相等、極性相反的信號。ui1= ui2 用用uid表示表示 。（d是是differential的字頭）的字頭）Rb2T1T2Rc2Rc1Rb1Re-VEE+Vccuo_+ui1ui2+_-+大小相等、極性相同的信號。大小相等、極性相同的信號。ui1 = ui2 用用uic表示表示。 （c是是common的字頭）的字頭）Rb2T1T2Rc2Rc1Rb1Re-VEE+Vccuo_+ui1ui2+_uicEEeEQBEQbBQVRIURI2EQEQEQIIII221Re)1(Re2bB

6、EQEEEQRUVIRb2T1T2Rc2Rc1Rb1Re-VEE+Vccuo_+Rb小時此項可略小時此項可略, Rb一般為信號一般為信號源內(nèi)阻。源內(nèi)阻。ui2ui1設(shè)電路參數(shù)設(shè)電路參數(shù)理想對稱理想對稱iE1iE2iReECCQCCCQCQRIVUU211IIEQBQUUUUUBEQBEQBEQBQEQ0BEQCCQCCEQCQCEQURIVUUURb2T1T2Rc2Rc1Rb1Re-VEE+Vccuo_+ui2ui1uc1uc2ic1ic2iE1iE2iReEui1 = ui2 = uiciE1iE2iReEAc= uoc/ uic=0uo=0 uc1= uc2，溫度漂移可等效成共模信號溫度漂

7、移可等效成共模信號Rb2T1T2Rc2Rc1Rb1Re-VEE+Vccuo_+ui1ui2+_uicC1OC21CC21CB21B2 uuuuiiiiiE1= iE2，Re中電流不變，即中電流不變，即Re 對差模信號無反饋作用。對差模信號無反饋作用。2/IdI2I1uuu差模信號：數(shù)值相等，極性相反差模信號：數(shù)值相等，極性相反的輸入信號，即的輸入信號，即8 )(2bebBIdrRiu為什么？為什么？差模信號作用時的動態(tài)分析差模信號作用時的動態(tài)分析bebLcd)2( rRRRA差模放大倍數(shù)差模放大倍數(shù)IdOdduuA)2(2LcCOdRRiu 2 )(2cobebiRRrRR，9KCMR cdC

8、MRAAK uoc=0， Ac= uoc/ uic=0，cdCMRAAK此值越大此值越大越好越好Rb2T1T2Rc2Rc1Rb1Re-VEE+Vccuo_+ui2ui1uc1uc2ic1ic2iE1iE2iReE 2 雙端輸入單端輸出：雙端輸入單端輸出：Q點分析點分析cCQCCCQ2LcCQCCLcLCQ1 )(RIVURRIVRRRU 由于輸入回路沒有變由于輸入回路沒有變化，所以化，所以IEQ、IBQ、ICQ與雙端輸出時一樣。但與雙端輸出時一樣。但是是UCEQ1 UCEQ2。112 雙端輸入單端輸出：差模信號作用下的分析雙端輸入單端輸出：差模信號作用下的分析bebLcd)( 21rRRRAc

9、obebi)(2RRrRR，12 輸入共模信號時，輸入共模信號時，Re電阻上的電流變化電阻上的電流變化iRE=2 iE，發(fā)射級電位的變化發(fā)射級電位的變化ue=2 iE Re ，所以對每一個晶體管，所以對每一個晶體管來說，可認為來說，可認為iE流過阻值為流過阻值為2Re的射級電阻。的射級電阻。+VCCuouIRb2ReRcT1+-RbVEERcT2-+-RL2Reuoc+-RcRLRb2ReuIciBrbeBi +VCCuouIRbReRcT1+-RbVEERcT2-+-RL2 雙端輸入單端輸出：共模信號作用下的分析雙端輸入單端輸出：共模信號作用下的分析2(1)2()dbbeeCMRcbbeAR

10、rRKARr Re越大，越大，KCMR越大。越大。(/)2(1)occLcIcbbeeuRRAuRrR uoc+-RcRLRb2ReuIciBrbeBi 將輸入信號進行等效變換將輸入信號進行等效變換 當共模電壓放大倍數(shù)不為當共模電壓放大倍數(shù)不為零時，輸出端有差模輸出電零時，輸出端有差模輸出電壓和共模輸出電壓。即：壓和共模輸出電壓。即：2ICIdouAuAu 當電路參數(shù)理想對稱共模當電路參數(shù)理想對稱共模電壓放大倍數(shù)為零時，輸出電壓放大倍數(shù)為零時，輸出端只有差模輸出電壓。即：端只有差模輸出電壓。即：IdouAu輸入電壓近似的均分在輸入電壓近似的均分在兩管的輸入回路。兩管的輸入回路。 單端輸入、雙端

11、輸出方式在差摸信號輸入的單端輸入、雙端輸出方式在差摸信號輸入的同時同時, ,伴隨有共模信號的輸入伴隨有共模信號的輸入. . 單端輸入、雙端輸出方式與雙端輸入、雙端單端輸入、雙端輸出方式與雙端輸入、雙端輸出方式的輸出方式的靜態(tài)工作點及動態(tài)參數(shù)的分析計算完靜態(tài)工作點及動態(tài)參數(shù)的分析計算完全相同。全相同。+Vccui-VccRcuoT1T2+_E_Rb1Rb2ReRL單端輸出常將單端輸出常將不輸出一端的不輸出一端的RC省掉。省掉。bebLCIdOddrRRRuuA)/(2CoRR2 Ac=0ebebLcICOCCRrRRRuuA)(/12）（bebLCIdOddrRRRuuA)/(21CORR2IC

12、IdouAuAu多級放大電路問題多級放大電路問題1 1，耦合電路的基本目的是什么？，耦合電路的基本目的是什么？ 讓有用的交流信號順利地在前后兩級放大器之間通過，同時在靜態(tài)方面起到良好地隔離。 2 2，多級放大電路的級間耦合一般有幾種方式？，多級放大電路的級間耦合一般有幾種方式？ 直接耦合；阻容耦合；變壓器耦合；光電耦合3 3，多級放大電路的總電壓放大倍數(shù)等于什么，多級放大電路的總電壓放大倍數(shù)等于什么? ? 等于各級電壓放大倍數(shù)之乘積 4 4，多級放大電路輸入輸出電阻等于什么？，多級放大電路輸入輸出電阻等于什么？ 分別等于第一級的輸入電阻和末級的輸出電阻 5 5，直接耦合放大電路的特殊問題是什么

13、，直接耦合放大電路的特殊問題是什么? ?如何解決如何解決? ? 零點漂移是直接耦合放大電路最大的問題。最根本的解決方法是用差分放大器 6 6，為什么放大電路以三級為最常見，為什么放大電路以三級為最常見? ? 級數(shù)太少放大能力不足，太多又難以解決零點漂移等問題。 7 7，什么是零點漂移？引起它的主要原因有那些因素？，什么是零點漂移？引起它的主要原因有那些因素？ 其中最根本的是什么？其中最根本的是什么？ 放大器的輸入信號為零時其輸出端仍舊有變化緩慢且無規(guī)律的輸出信號的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的主要原因是因為電路元器件參數(shù)受溫度影響而發(fā)生波動從而導致Q點的不穩(wěn)定，在多級放大器中由于采用直接耦合方式，會使Q點的波動逐級傳遞和放大。 討論討論1若若uI1=10mV，uI2=5mV，則，則uId=？ uIc=？uId=5mV ，uIc=7.5mVRb2T1T2Rc2Rc1Rb1Re-VEE+Vccuo_+ui2ui1iE1iE2iReE=50， rbb,=300,Rb=1k ， Rc=10k， Re=10k， VCC=12V； VEE=6V 試求試求（1）靜態(tài)工作點；（）