电工学第2章课件

1、2 基本放大电路目 录2.1基本放大电路的组成2.2放大电路的图解分析法2.3放大电路的微变等效电路分析法2.4分压式稳定静态工作点电路2.5射极输出器2 基本放大电路2.6场效应管放大电路2.7多级放大电路2.8差动放大电路2.9集成运算放大器2.10互补对称功率放大电路目 录2 基本放大电路一、基本内容：放大电路的基本组成；放大电路的放大原理；放大电路静态和动态的分析方法；集成运放的基本组成；理想集成运放的特征和分析依据。2 基本放大电路以共发射极放大电路为例掌握放大电路的组成和放大原理，理解正确设置静态工作点的意义。对共发射极放大电路、射极输出器和阻容耦合多级放大电路掌握估算法进行静态分

2、析和微变等效电路法进行动态分析。掌握理想集成运放的分析依据。了解场效应管放大电路、差动放大电路和互补对称功率放大电路的组成和工作原理二、教学要求：2.1基本放大电路的组成返回主目录一、放大的基本概念 放大的实质是能量的控制和转换。在一个能量较小的输入信号作用下，放大电路将直流电源所提供的能量转换成交流能量输出，驱动负载工作。负载（例如扬声器）所获得的这个能量大于信号源所提供的能量，也就是用小的能量来控制大的能量。而由谁来控制能量转换呢？答案是具有能量控制作用的有源器件，如晶体管、场效应管等。 2.1基本放大电路的组成返回主目录一、放大的基本概念 放大电路可以看成一个二端口网络，如图所示，对于小

3、信号放大电路，最关心的是电压放大倍数，指放大电路的输出电压与放大电路的输入电压之比。 2.1基本放大电路的组成返回主目录二、基本放大电路的组成1、组成原则 确保晶体管工作于放大区，即满足发射结正向偏置，集电结反向偏置的外部条件。 确保被放大的交流输入信号能够作用于晶体管的输入回路。 确保放大电路不失真的放大交流信号，并使交流输出信号能够传送到负载上去。2.1基本放大电路的组成返回主目录二、基本放大电路的组成2、放大电路组成 共发射极电路如图所示。它由三极管VT、基极电阻RB、基极直流电源VBB、集电极电阻RC、集电极直流电源VCC、和耦合电容C1、C2组成2.1基本放大电路的组成返回主目录二、

4、基本放大电路的组成3、各组成元件的作用三极管VT： 它是整个放大电路的核心器件，起放大作用。它利用输入信号产生的微弱基极电流，控制集电极电流的变化 2.1基本放大电路的组成返回主目录二、基本放大电路的组成3、各组成元件的作用 基极直流电源VBB ：通过基极电阻为三极管的发射结提供正向偏置电压和适当的基极电流。基极电阻RB ：它的存在确保输入信号有效地加至放大电路的基极与发射极之间 。2.1基本放大电路的组成返回主目录二、基本放大电路的组成3、各组成元件的作用集电极直流电源VCC ：为三极管集电结提供反向偏置电压，并为整个电路提供能量 。集电极电阻RC ：将集电极电流的变化转变为电压的变化，以实

5、现电压放大。 2.1基本放大电路的组成返回主目录二、基本放大电路的组成3、各组成元件的作用耦合电容 C1 ：交流输入信号通过C1加至放大电路的输入端基极，同时C1又隔离了信号源与放大电路之间的直流联系 2.1基本放大电路的组成返回主目录二、基本放大电路的组成3、各组成元件的作用耦合电容 C2 ：C2使集电极输出的交流信号顺利传送至负载RL，同时，C2又隔离了放大电路与负载之间的直流联系。2.1基本放大电路的组成返回主目录二、基本放大电路的组成4、基本放大电路的改画2.1基本放大电路的组成返回主目录二、基本放大电路的组成5、放大电路的主要性能指标电压放大倍数 ：空载电压放大倍数：源电压放大倍数：

6、2.1基本放大电路的组成返回主目录二、基本放大电路的组成5、放大电路的主要性能指标输入电阻 ： 输入电阻是放大电路从输入端向右看进去的等效电阻 2.1基本放大电路的组成返回主目录二、基本放大电路的组成5、放大电路的主要性能指标输出电阻 ： 输出电阻是是从放大电路输出端看进去的等效电阻 2.1基本放大电路的组成返回主目录二、基本放大电路的组成5、放大电路的主要性能指标输出电阻 ： 将放大电路中信号源短路（保留RS）、负载开路（RL= ），在放大电路的输出端外加电压与产生相应的电流的比值即为输出电阻2.2放大电路的图解分析法返回主目录 放大电路工作在放大状态时，电路中交直流信号并存。所以放大电路的

7、分析包括直流分析和交流分析。直流信号的工作情况称为静态，则直流分析也称为静态分析。交流信号的工作情况称为动态，则交流分析也称为动态分析 静态分析常用方法有估算法和图解法，动态分析常用方法是微变等效电路法和图解法。 2.2放大电路的图解分析法返回主目录 图解分析法就是利用晶体管的输入、输出特性曲线，通过作图的方法对放大电路的性能指标进行分析。它是基于晶体管放大电路是一种非线性电路采用的方法。 静态分析讨论的对象是直流成分，动态分析讨论的对象是交流成分，而直流成分和交流成分在电路中的通路也不同。 2.2放大电路的图解分析法返回主目录一、直流通路和交流通路1、直流通路 画直流通路的方法是：将电容看成

8、开路，电感看成短路，电路其它部分保留。 2.2放大电路的图解分析法返回主目录一、直流通路和交流通路2、交流通路 画交流通路的方法是：耦合电容视为短路，直流电压源视为短路，电路其他部分保留。 2.2放大电路的图解分析法返回主目录二、静态分析1、估算静态工作点 静态时，晶体管的各极直流电流和极间直流电压IB、UBE、IC、UCE的值，称为放大电路的静态工作点，常用Q表示。方法 ：先画直流通路，再在直流通路中求解各量2.2放大电路的图解分析法返回主目录二、静态分析1、估算静态工作点 2.2放大电路的图解分析法返回主目录二、静态分析2、图解法进行静态分析 在直流通路中估算基极电流 在输出特性上确定 Q

9、（UCEQ、ICQ） 2.2放大电路的图解分析法返回主目录二、静态分析2、图解法进行静态分析 在输出特性上确定 Q（UCEQ、ICQ） 从输出回路可列出关于IC、UCE的方程： 此式在输出特性曲线中是一条直线，该直线可由两个特殊点：M（0，VCC/RC），N（VCC，0）决定，连接M、N两点便得到输出回路的直流负载线，其斜率为-1/RC。2.2放大电路的图解分析法返回主目录二、静态分析2、图解法进行静态分析 在输出特性上确定 Q（UCEQ、ICQ） 同时IC、UCE还应满足该电路中晶体管的输出特性曲线关系：IC=f (UCE） 直流负载线与IB= IBQ的那条输出特性曲线的交点，即为静态工作点

10、 Q（UCEQ、ICQ）。 2.2放大电路的图解分析法返回主目录二、静态分析2、图解法进行静态分析 在输出特性上确定 Q（UCEQ、ICQ） 2.2放大电路的图解分析法返回主目录三、动态分析 动态分析，是指对放大电路加上交流输入信号后的工作状态进行分析，方法 ：是在图解法确定了静态工作点的基础上，在输入输出特性曲线上画出各极电流和极间电压随输入信号ui变化的波形，了解它们的变化规律。 2.2放大电路的图解分析法返回主目录三、动态分析1、 交流负载线 交流负载线是有交流输入信号时工作点的运动轨迹。先画放大电路的交流通路. 2.2放大电路的图解分析法返回主目录三、动态分析1、 交流负载线 输出回路

11、中电阻RC与RL并联，其并联等效电阻称为放大电路的交流负载电阻，大小为： =RCRL uce=-ic(RCRL)= uo 交流负载线的斜率为-1/ / 2.2放大电路的图解分析法返回主目录三、动态分析1、 交流负载线 / 动态情况下，输入信号为零时，放大电路的情况和静态时相同，则交流负载线与直流负载线的的直线 交流负载线是有交流 输入信号时工作点的运动轨迹。 公共点为静态工作点Q，所以交流负载线是过静态工作点Q且斜率为-1/2.2放大电路的图解分析法返回主目录三、动态分析2、放大电路的工作原理 / 2.2放大电路的图解分析法返回主目录三、动态分析2、放大电路的工作原理 / （1）放大电路中的信

12、号是交直流共存，可表示成：2.2放大电路的图解分析法返回主目录三、动态分析2、放大电路的工作原理 / （2）输出uo与输入ui相比，幅度被放大，频率不变，但相位相反。（3）符号规定UA表示直流量 ua表示交流分量 Ua表示交流分量有效值 uA表示全量2.2放大电路的图解分析法返回主目录三、动态分析3、图解法进行动态分析 / 2.2放大电路的图解分析法返回主目录三、动态分析4、非线性失真 / 饱和失真 截止失真2.3放大电路的微变等效电路分析法返回主目录一、晶体管的小信号微变等效模型 1、输入回路 / 对输入的小交流信号而言，三极管输入端相当于电阻rbe。2.3放大电路的微变等效电路分析法返回主

13、目录一、晶体管的小信号微变等效模型 2、输出回路 / 近似平行，当UCE为常数时 输出端相当于一个受ib 控制的电流源。2.3放大电路的微变等效电路分析法返回主目录一、晶体管的小信号微变等效模型 3、晶体管的微变等效电路 / 2.3放大电路的微变等效电路分析法返回主目录一、晶体管的小信号微变等效模型 3、晶体管的微变等效电路 / 2.3放大电路的微变等效电路分析法返回主目录二、共发射极放大电路分析 / 微变等效电路分析法，就是利用晶体管微变等效模型分析放大电路，可分三步进行分析。第一步，根据直流通路估算直流工作点Q；第二步，画出放大电路的交流通路，并用晶体管微变等效模型替换晶体管，得出放大电路

14、的微变等效电路；第三步，根据微变等效电路计算放大电路的各项动态性能指标。2.3放大电路的微变等效电路分析法返回主目录二、共发射极放大电路分析1、共发射极放大电路的静态分析 / 估算法2.3放大电路的微变等效电路分析法返回主目录二、共发射极放大电路分析2、共发射极放大电路的动态分析 / 先根据交流通道画放大电路的微变等效电路，再进行各项动态性能指标的计算微变等效电路 交流通道 2.3放大电路的微变等效电路分析法返回主目录二、共发射极放大电路分析2、共发射极放大电路的动态分析 / 求电压放大倍数 微变等效电路 2.3放大电路的微变等效电路分析法返回主目录二、共发射极放大电路分析2、共发射极放大电路

15、的动态分析 / 空载电压放大倍数 微变等效电路 空载时（RL） 2.3放大电路的微变等效电路分析法返回主目录二、共发射极放大电路分析2、共发射极放大电路的动态分析 / 源电压放大倍数 微变等效电路 我们讲完输入电阻再继续讲解2.3放大电路的微变等效电路分析法返回主目录二、共发射极放大电路分析2、共发射极放大电路的动态分析 / 输入电阻 微变等效电路 输入电阻是从放大电路输入端看进去的等效电阻 因rbe一般较小，RB/rberbe 所以Ri较小。2.3放大电路的微变等效电路分析法返回主目录二、共发射极放大电路分析2、共发射极放大电路的动态分析 / 输入电阻 微变等效电路 一般来说， ri越大越好

16、。 ri越大，ii就越小，从信号源索取的电流越小。 当信号源有内阻时， ri越大， ui就越接近uS。2.3放大电路的微变等效电路分析法返回主目录二、共发射极放大电路分析2、共发射极放大电路的动态分析 / 输入电阻 微变等效电路 前面的源电压放大倍数：2.3放大电路的微变等效电路分析法返回主目录二、共发射极放大电路分析2、共发射极放大电路的动态分析 / 输出电阻 微变等效电路 输出电阻是表明放大电路带负载能力的，Ro越小，放大电路带负载的能力越强，反之则差。 2.3放大电路的微变等效电路分析法返回主目录二、共发射极放大电路分析2、共发射极放大电路的动态分析 / 输出电阻 可以把信号源和放大电路

17、一起，通过微变等效电路化为线形二端网。输出电阻就是从输出端看进去的入端电阻，可以通过短路电流法求出该电阻 2.3放大电路的微变等效电路分析法返回主目录二、共发射极放大电路分析2、共发射极放大电路的动态分析 / 输出电阻 2.4分压式稳定静态工作点电路返回主目录一、温度对静态工作点的影响 / 晶体管受温度影响比较大的参数主要有、和，且温度对这些参数的影响都集中体现为使IC随温度上升而增加，进而引起工作点Q点变化。 2.4分压式稳定静态工作点电路返回主目录二、分压偏置放大电路 / 基极采用两个基极电阻,同时发射极增加了发射极电阻。1、结构和工作原理 可以画出其直流通道如右图所示2.4分压式稳定静态

18、工作点电路返回主目录二、分压偏置放大电路 / 1、结构和工作原理合理选取基极电阻，使得 则：2.4分压式稳定静态工作点电路返回主目录二、分压偏置放大电路 / 1、结构和工作原理是电阻对直流电源的分压，是固定不变的 也是稳定的，不受所以温度影响2.4分压式稳定静态工作点电路返回主目录二、分压偏置放大电路 / 1、结构和工作原理它是如何保持集电极电流稳定的？温度升高（）增大增大（因为不变）（根据晶体管输入特性曲线）减小这个过程利用了的反馈作用阻止维持了静态工作点的稳定。减小减小的变化，2.4分压式稳定静态工作点电路返回主目录 / 2、静态和动态分析(1) 静态分析方法一戴维宁等效电路法直流通路:得

19、戴维宁等效电路:2.4分压式稳定静态工作点电路返回主目录 / 2、静态和动态分析(1) 静态分析方法一戴维宁等效电路法由戴维宁等效电路得:2.4分压式稳定静态工作点电路返回主目录 / 2、静态和动态分析(1) 静态分析方法二估算法由直流通路得:2.4分压式稳定静态工作点电路返回主目录 / 2、静态和动态分析(2) 动态分析可画出其微变等效电路:其中:2.4分压式稳定静态工作点电路返回主目录 / 2、静态和动态分析(2) 动态分析由微变等效电路得:其中:2.4分压式稳定静态工作点电路返回主目录 / 可以看出其放大倍数减小了。为了解决这一问题，引入旁路电容。2.4分压式稳定静态工作点电路返回主目录

20、 / 三、带旁路电容的分压偏置放大电路1、静态分析 由于静态时电容相当于断路，所以该电路静态分析与没有旁路电容是一样的。2.4分压式稳定静态工作点电路返回主目录 / 三、带旁路电容的分压偏置放大电路2、动态分析 交流时可认为对交流短路 2.4分压式稳定静态工作点电路返回主目录 / 四、存在问题和折中方案 我们看出，前面两种放大电路的静态分析是相同的，无旁路电容的电路电压放大倍数小，但输入电阻大；而有旁路电容的电路电压放大倍数提高了，但输入电阻又比较小。为了适当提高输入电阻，又不太影响交流放大倍数，这样我们得到一个折中方案 2.4分压式稳定静态工作点电路返回主目录 / 四、存在问题和折中方案1、

21、静态分析2.4分压式稳定静态工作点电路返回主目录 / 四、存在问题和折中方案2、动态分析由微变等效电路得:其中:2.5 射极输出器返回主目录 / 一、射极输出器的结构 射极输出器从结构上说没有集电极电阻，所以只能实现电流放大不能实现电压放大。 其输入接在基极和集电极之间，输出接在发射极和集电极之间，其实就是共集电极放大电路。 2.5 射极输出器返回主目录 / 二、射极输出器的静态分析和动态分析根据直流通路：1、静态态分析2.5 射极输出器返回主目录 / 画出其微变等效电路： 二、射极输出器的静态分析和动态分析2、动态分析-求电压放大倍数 射极输出器因此也被称为射极跟随器。2.5 射极输出器返回

22、主目录 / 二、射极输出器的静态分析和动态分析2、动态分析-求输入电阻其中：2.5 射极输出器返回主目录 / 二、射极输出器的静态分析和动态分析2、动态分析-求输出电阻 用外加电压法求含受控源的二端网的等效电阻 信号源置零，信号源内阻保留，断开负载电阻 ，输出端外加电压源 ，设流入的电流为 则：2.5 射极输出器返回主目录 / 二、射极输出器的静态分析和动态分析2、动态分析-求输出电阻其中：2.6 场效应管放大电路返回主目录 / 一、场效应管放大电路的静态分析1、场效应管的直流偏置电路 场效应管放大电路必须设置合适的静态工作点，保证在有信号作用时，场效应管始终工作在恒流区。常用的偏置方式有两种

23、：自给偏置和分压式偏置。(1)自给偏置电路2.6 场效应管放大电路返回主目录 / 一、场效应管放大电路的静态分析1、场效应管的直流偏置电路 这种偏置方式只适用于耗尽型MOS管和结型场效应管。 其偏置电压由场效应管的漏极电流ID产生，故称为自给偏置方式。 (1)自给偏置电路2.6 场效应管放大电路返回主目录 / 一、场效应管放大电路的静态分析1、场效应管的直流偏置电路 在自给偏置电路的栅极和直流电源之间增加分压电阻就构成了分压式偏置电路，分压式偏置电路在静态工作点设置上具有较大的灵活性 ，适应于各种类型的场效应管。 (2)分压式偏置电路2.6 场效应管放大电路返回主目录 / 一、场效应管放大电路

24、的静态分析2、静态工作点的确定 场效应管放大电路的静态分析可采用公式计算法，利用转移特性方程和偏置电路的线性方程联立求解确定静态工作点。 我们以一道分压偏置电路的例题来说明。2.6 场效应管放大电路返回主目录 / 一、场效应管放大电路的静态分析2、静态工作点的确定已知RG1=100k，RG2=10k，RG=10M，RD=10k，RS=2.4k，RL=10k，VDD=20V，场效应管的UGS(off)=2V，IDSS=2mA，试计算放大电路的静态工作点。2.6 场效应管放大电路返回主目录 / 一、场效应管放大电路的静态分析静态时，由于栅极电流IG=0，所以电阻RG上的电流为0，栅极电位：源极电位

25、：栅源电压： 2.6 场效应管放大电路返回主目录 / 一、场效应管放大电路的静态分析根据转移特性方程 ：静态时 ： 输出回路方程: UDSQ=VDDIDQ（RD+RS） 2.6 场效应管放大电路返回主目录 / 一、场效应管放大电路的静态分析联立得方程组 ：由已知条件，得和第二组解UGSQ2=4.243VUGS（off），舍去 静态工作点为：IDQ=1mA，UGSQ=0.587V，UDSQ=7.6V。 2.6 场效应管放大电路返回主目录 / 二、场效应管放大电路的的动态分析1、场效应管的低频小信号模型 栅极和源极之间可看成输入回路，由于栅极电流近似为零，则输入回路栅-源间相当于开路 漏极和源极之

26、间可看成输出回路，其等效模型可根据特性曲线，输出电流在 一定时基本保持恒定，基本可以看成电压控制电流源。 2.6 场效应管放大电路返回主目录 / 二、场效应管放大电路的的动态分析1、场效应管的低频小信号模型 这样我们可以得到场效应管的低频小信号模型：2.6 场效应管放大电路返回主目录 / 二、场效应管放大电路的的动态分析2、动态分析 步骤：先画出放大电路的微变等效电路， 然后计算动态性能指标。微变等效电路2.6 场效应管放大电路返回主目录 / 二、场效应管放大电路的的动态分析2、动态分析 （1）电压放大倍数负号说明共源放大电路的输出电压与输入电压反相。 2.6 场效应管放大电路返回主目录 /

27、二、场效应管放大电路的的动态分析2、动态分析 （2）输入电阻2.6 场效应管放大电路返回主目录 / 二、场效应管放大电路的的动态分析2、动态分析 （3）输出电阻 从微变等效电路由外加电压法得到求等效电阻的电路。2.7 多级放大电路返回主目录 / 实际应用的电子设备中，需要放大非常微弱的信号，要求电压放大倍数很大。而单个晶体管或场效应管构成的单级基本放大电路，其电压放大倍数一般为几十，不能满足要求，因此需要把若干个基本的单级放大电路串接在一起，构成多级放大电路。2.7 多级放大电路返回主目录 / 一、级间耦合1、直接耦合 多级放大电路中，各级电路之间的连接方式称为“耦合方式”。常见的耦合方式有直

28、接耦合、阻容耦合等。 把前一级电路的输出端和后一级电路的输入端直接相连在一起，就是直接耦合方式。如右图所示 2.7 多级放大电路返回主目录 / （1）直接耦合的优点 1 既能放大交流信号，也可以放大变化缓慢的交流信号甚至直流信号。 2 由于电路简单，没有大电容、变压器等附加元件，便于集成化，因此在集成电路中被广泛采用。一、级间耦合1、直接耦合2.7 多级放大电路返回主目录 / （2）直接耦合的缺点 1 各级放大电路的静态工作点相互影响。 2 零点漂移较严重。 什么是零点漂移？ 一个直接耦合多级放大电路的输入端短路时输出电压并不是始终不变，而是会出现电压的随机漂动，叫做零点漂移，简称零漂。 一、

29、级间耦合1、直接耦合2.7 多级放大电路返回主目录 / 2、阻容耦合 前级电路通过耦合电容和后级的输入电阻（或负载）实现前后级耦合, 故称为阻容耦合。如图所示 一、级间耦合2.7 多级放大电路返回主目录 / （1）阻容耦合的优点 1 各级电路的直流静态工作点相互独立。求静态工作点时可以各级分别考虑。 2 由于耦合电容的隔直流作用，电路的温度漂移小。 一、级间耦合2、阻容耦合2.7 多级放大电路返回主目录 / （2）阻容耦合的缺点 1 阻容耦合放大电路不适合放大缓慢变化的信号或直流信号。由于有耦合电容，当信号频率太低时，电容器的容抗非常大，因而信号很难通过。 2 由于大电容的存在，阻容耦合放大电

30、路不便于制作成集成电路 一、级间耦合2、阻容耦合2.7 多级放大电路返回主目录 / 在阻容耦合的多级放大电路中，由于各级的直流通路是彼此隔离互不联系的，因此各级静态工作点的计算可以独立进行，与单级放大电路的情况相同。 二、阻容耦合多极放大电路的分析方法1、静态分析2、动态分析 多级放大电路动态性能分析主要是计算多级放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。2.7 多级放大电路返回主目录 / （1）前后级的联系2、动态分析 对于多极放大电路，前一级放大电路相当于后一级放大电路的信号源，后一级放大电路相当于前一级放大电路的负载，所以有如下关系： 2.7 多级放大电路返回主目录 / （1）前后级的

31、联系2、动态分析 前一级的输出电压等于后一级的输入电压； 后一级的输入电阻作为前一级的负载电阻； 前一级的输出电阻作为后一级的信号源内阻。2.7 多级放大电路返回主目录 / （2）电压放大倍数的计算2、动态分析 所以总的电压放大倍数应该是各级放大电路电压放大倍数的乘积。 2.7 多级放大电路返回主目录 / （3）输入电阻和输出电阻的计算2、动态分析 一般情况下，输入级的输入电阻就是多级放大电路的输入电阻；输出级的输出电阻就是多级放大电路的输出电阻 2.8 差动放大电路返回主目录 / 许多传感器输出都是微弱的变化缓慢的信号。要放大这些缓慢变化的信号，不能用阻容耦合，只能用直接耦合。而直接耦合电路

32、最大缺点就是会产生零点漂移。为了抑制直接耦合放大电路中的零点漂移。通常采用差动放大电路。 一、电路组成2.8 差动放大电路返回主目录 / 它是由两只特性完全相同的管子，组成两半完全对称的电路。直流电源为两个管子共用。 一、电路组成 信号从两管的基极输入，集电极输出。即：电路有两个输入端和两个输出端。这样就组成了一种最基本的差动放大电路，简称差放。 2.8 差动放大电路返回主目录 / 但从两管的集电极之间输出来看，电路很好地抑制了零点漂移。一、电路组成 两个晶体管各自组成一个共射放大电路，它们都没有稳定静态工作点的措施，因此都有比较大的零点漂移。2.8 差动放大电路返回主目录 / 当一个输入端接

33、地，另一个输入端有信号输入时，称为“单端输入”。 二、抑制零点漂移的原理1、四种输入输出模式 差放有两个输入端和两个输出端。当和两个输入端都有信号输入时，称为“双端输入”；2.8 差动放大电路返回主目录 / 二、抑制零点漂移的原理1、四种输入输出模式 当输出取之于两个三极管的集电极之间，称为“双端输出”；当输出取之于单个管子的集电极与地之间，称为“单端输出”。 2.8 差动放大电路返回主目录 / 二、抑制零点漂移的原理2、差模信号和共模信号 定义差放的两个输入信号之差的一半为差模输入信号，简称差模信号，用 表示 2.8 差动放大电路返回主目录 / 二、抑制零点漂移的原理2、差模信号和共模信号

34、定义差放的两个输入信号的平均值为共模输入信号，简称共模信号用 表示 2.8 差动放大电路返回主目录 / 二、抑制零点漂移的原理2、差模信号和共模信号 特殊地，如果有: 那么：所以只有差模信号输入时，两输入电压大小相等而相位相反，如图所示。2.8 差动放大电路返回主目录 / 二、抑制零点漂移的原理2、差模信号和共模信号 特殊地，如果有: 那么：所以只有共模信号输入时，两输入电压的小和相位均相同 ，如图所示。2.8 差动放大电路返回主目录 / 3、差动放大电路的差模放大作用和共模抑制作用 由于电路参数的对称性起了相互补偿的作用，抑制了温度漂移。静态时，即： 两管的静态工作点相同 故其双端输出电压

35、而单端输出电压 2.8 差动放大电路返回主目录 / 3、差动放大电路的差模放大作用和共模抑制作用 两管电流增量大小相等、方向相反。两个输出端上的电压增量也大小相等、方向相反。 因此，双端输出的电压增量是单端输出电压增量的两倍。所以差动放大电路对差模信号具有放大作用。 （1）差模输入2.8 差动放大电路返回主目录 / 3、差动放大电路的差模放大作用和共模抑制作用 （1）差模输入双端输入差模信号输入为： 双端出的差模输出信号为： 则差模电压放大倍数为： 2.8 差动放大电路返回主目录 / 3、差动放大电路的差模放大作用和共模抑制作用 两管基极电流和集电极电流增量大小相等、方向相同；两个输出端上的电

36、压增量也大小相等、方向相同 因此，双端输出的电压增量为零，即： （2）共模输入2.8 差动放大电路返回主目录 / 3、差动放大电路的差模放大作用和共模抑制作用 （2）共模输入双端输入差模信号输入为： 双端出的差模输出信号为： 则共模电压放大倍数为： 2.8 差动放大电路返回主目录 / 3、差动放大电路的差模放大作用和共模抑制作用 （2）共模输入 在共模输入信号作用下 ，如果在静态时： 电路的共模输出电压 也为 0，所以：2.8 差动放大电路返回主目录 / 3、差动放大电路的差模放大作用和共模抑制作用 （2）共模输入 对于差放而言，外界干扰或零漂，将同时作用于它的两个输入端，相当于输入了共模信号

37、，那么上述干扰就将被抑制得很小。2.8 差动放大电路返回主目录 / 3、差动放大电路的差模放大作用和共模抑制作用 （3）差动输入 如果 和 是两个既非共模又非差模的任意电压信号，分别加在两个输入端和地之间，这样的输入方式叫差动输入。2.8 差动放大电路返回主目录 / 3、差动放大电路的差模放大作用和共模抑制作用 （3）差动输入 共模抑制比是用来衡量一个差动放大电路有效地放大差模信号和抑制共模信号能力的参数或： 其值越大，说明电路性能越好。理想情况下： 2.8 差动放大电路返回主目录 / 三、存在问题和解决方案 实际应用中，许多电器都有接地要求，因此，信号需要从或的集电极与地之间输出。在这种“单

38、端输出”情况下，电路不能利用两半电路互相补偿的原理，与单管共射放大电路一样，电路对零点漂移毫无抑制能力。为了解决这个问题，可以借鉴工作点稳定电路中采用过的方法，即在管子的发射极上接偏置电阻 2.8 差动放大电路返回主目录 / 三、存在问题和解决方案 射极电阻越大, 零点漂移也越小。但如果太大，射极电阻上的压降也将增大，管子的动态工作范围将随之减小。为了解决这一问题，常采用双电源供电。 2.9 集成运算放大器返回主目录 / 集成电路是相对于分立元件而言。采用半导体制造工艺将晶体管、二极管、电阻等元器件以及电路的连接导线都集中制作在一个芯片上，并封装在一个管壳内，构成一个完整的不可分割的整体，实现

39、材料、元件和电路的统一。集成电路具有元器件密度高、连线短、体积小、重量轻、功耗低、外部连线及焊点少、可靠性高等优点，综合性能大大高于分立元件电路。 2.9 集成运算放大器返回主目录 / 一、集成运算放大器的基本组成 电路的结构一般包括输入级、中间放大级、输出级和偏置电路四个部分 2.9 集成运算放大器返回主目录 / 二、集成运算放大器的特点 1、各级之间都采用直接耦合。 2、适于差动放大电路。 3、较高阻值一般用恒流源代替。 4、集成电路中的二极管多用晶体管的发射结来代替，也就是把三极管的基极和集电极短接而由发射结构成二极管。2.9 集成运算放大器返回主目录 / 三、集成运算放大器的主要参数1、开环差模电压放大倍数体现运放的放大能力。开环差模电压增益越大越好。2、共模抑制比共模抑制比越大越好。 2.9 集成运算放大器返回主目录 / 三、集成运算放大器的主要参数3、差