直接耦合放大电路.ppt

输入电压为零时 输出电压偏离其初始值上下漂动的现象 什么叫零点漂移 产生零点漂移的主要原因 放大器件的参数 ICEO等 因受温度影响而发生波动 使其Q点不稳定 而直耦方式使工作点的变化得以逐级传递和放大 零点漂移也叫温漂 零点漂移对放大电路的影响 漂移信号混在有用信号中 对输出信号形成干扰 严重时会使放大电路的工作点进入非线性区而产生失真 甚至将有用信号湮没 级数越多 增益越高 零漂愈严重 第一级的零漂影响最严重 温度变化 最主要 电源电压波动和元器件参数的变化 3 3直接耦合放大电路 p154 采用差分 差动 式放大电路 利用特性相同的管子 使其温漂相互抵消 零输入零输出 若V与UC的变化一样 则输出电压就没有漂移 信号特点 能否放大 零点漂移 参数理想对称 Rb1 Rb2 Rc1 Rc2 Re1 Re2 T1 T2特性相同 继续 3 3 2差动放大电路 长尾式差分放大电路的组成特点 典型电路 信号特点 概念 一 差动放大电路的相关概念 差放的性能特点 可以有效地抑制零点漂移 1 差动放大 的含义是什么 差放的结构特点 平衡 对称 2 差动放大电路的主要特点是什么 差动放大电路也叫差分放大电路 简称差放 即差放只是放大两个输入信号之差 差动放大 有差别才放大 3 差模信号 共模信号和任模信号 共模信号 大小相等极性相同 差模信号 大小相等而极性相反 ui1 ui2 uiC 任模信号 ui1 ui2既非共模信号亦非差模信号 任模信号可以分解为共模分量与差模分量的组合 4 任模信号的分解 差模输入信号 例如 ui1 5mV ui2 3mV 给电路加上正的共模信号 共模负反馈 假设加上差模信号 无负反馈作用 1 长尾式差动放大电路 1 电路结构 T1 T2差分对管组成对称电路 采用双电源供电 EC EE T1 T2的发射极同时接长尾电阻Rem 其作用是引入共模负反馈 抑制共模信号 但对差模信号没有负反馈作用 两管的零点漂移相同 等同于在两个输入端加了共模信号 2 抑制零点漂移的原理 由于Rem具有共模负反馈作用 因而使零点漂移受到抑制 Rem愈大 电路对称性越好 抑制零漂移的效果愈好 抑共模 含零漂 放大差模 质量好 差放电路质量好 结构对称是关键 二 基本差动放大电路 对于每一边电路 Re iE1 iE2 Re中电流不变 即Re对差模信号无反馈 3 静态分析 因电路对称 只需讨论单管 Rem愈大 电路对称性越好 抑制零漂移的效果愈好 Rem Rem上的直流压降 EE 同时大电阻在集成电路中亦不易实现 因此实际中常用恒流源代替Rem 偏置采用恒流源 差放性能更理想 1 电路结构 2 静态分析 由于电路对称 求电路的静态工作点由恒流源入手 2 恒流源式差动放大电路 为什么 差模放大倍数 继续 差动放大器的动态分析 动态参数 Ad Ri Ro Ac KCMR 共模抑制比KCMR 综合考察差分放大电路放大差模信号的能力和抑制共模信号的能力 继续 根据信号源和负载的接地情况 差分放大电路有四种接法 双入双出 双入单出 单入双出 单入单出 四种接法1 双端输入单端输出 Q点分析 输入回路没有变化 所以IEQ IBQ ICQ与双端输出时一样 但是UCEQ1 UCEQ2 继续 1 双端输入单端输出 差模信号作用下的分析 继续 1 双端输入单端输出 共模信号作用下的分析 继续 1 双端输入单端输出 问题讨论 1 什么情况下Ad为 2 双端输出时的Ad是单端输出时的2倍吗 2 2 单端输入双端输出 输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入 继续 2 单端输入双端输出 静态时的值 3 最后 对单入 单出电路 其静 动态分析与双入单出同 对输入信号的分析与单入双出同 单入 双出电路与双入 双出电路的Q点及动态参数分析完全相同 比较 3 四种接法的比较 电路理想对称 输入方式 Ri均为2 Rb rbe 双入无共模 单入有共模 输出方式 Q点 Ad Ac KCMR Ro均与之有关 小结 说明 差放的动态指标与输入方式无关 差放的增益 输出电阻以及共模抑制比与输出方式有关 双端输出可以更加有效地抑制零点漂移 关于差动放大电路动态分析的小结 不管差放的输入方式和输入信号的类型是什么 差放的输出电压都可以用下式来计算 如果输入信号仅有差模成分时 如果输入信号仅有共模成分时 当输入信号为任模信号时 将之分解为共模分量和差模分量的组合 然后代入中进行计算 四 改进型差分放大电路 p165 具有恒流源的差放 为什么要采用电流源 Re越大 共模负反馈越强 Ac越小 KCMR越大 差放性能越好为使静态电流不变 Re越大 导致VEE越大 Re太大不合理需在低电源条件下 得到趋于无穷大的Re 解决方法 采用电流源 继续 具有恒流源的差分放大电路 等效电阻为无穷大 近似为恒流