模拟电子的技术PPT学习教案.pptx

会计学 1模拟电子(dinz)的技术第一页，共37 页。改进型电流 改进型电流(dinli)(dinli)源 源（1）镜像电流(dinli)源加射极输出器（2）威尔逊电流(dinli)源第1 页/共37 页第二页，共37 页。（3 3）多路电流）多路电流(dinli)(dinli)源 源基准(jzhn)输出(shch)多集电极管构成的多路电流源第2 页/共37 页第三页，共37 页。1、有源负载共射放大(fngd)电路电压放大倍数可以(ky)达到最大二、作为(zuwi)有源负载的电流源第3 页/共37 页第四页，共37 页。2 2、有源负载差分、有源负载差分(ch fn)(ch fn)放大电路 放大电路差模输入相当于双端输出差模电压放大(fngd)倍数有源负载，单端输出的差模电压放大(fngd)倍数第4 页/共37 页第五页，共37 页。F007 F007电路 电路(dinl)(dinl)原理图 原理图长尾基准(jzhn)有源负载(fzi)第5 页/共37 页第六页，共37 页。F007 F007电路中的放大 电路中的放大(fngd)(fngd)电路部分 电路部分长尾第6 页/共37 页第七页，共37 页。若在集成运放电(fng din)路中能够估算出某一支路的电流，则这个电流往往是偏置电路中的基准电流。找出偏置(pin zh)电路第7 页/共37 页第八页，共37 页。双端输入、单端输出差分(ch fn)放大电路以复合管为放大(fngd)管、恒流源作负载的共射放大(fngd)电路用UBE倍增电路消除(xioch)交越失真的准互补输出级三级放大电路 简化电路简化电路分解电路分解电路第8 页/共37 页第九页，共37 页。输入 输入(shr)(shr)级的 级的分析 分析 T3、T4 为横向(hn xin)PNP 型管，输入端耐压高。共集形式，输入电阻大，允许的共模输入电压幅值大。共基形式频带宽。共集-共基形式(xngsh)Q点的稳定：T（）I C1 I C2 I C8 I C9与I C8 为镜像关系I C9 因为I C10 不变I B3 I B4 I C3 I C4 I C1 I C2 T 1 和T 2 从基极输入、射极输出T 3 和T 4 从射极输入、集电极输出第9 页/共37 页第十页，共37 页。输入 输入(shr)(shr)级的 级的分析 分析T7的作用：抑制(yzh)共模信号 T5、T6 分别(fnbi)是T3、T4 的有源负载。作用？+_放大差模信号+_特点：输入电阻大、差模放大倍数大、共模放大倍数小、输入端耐压高，并完成电平转换（即对“地”输出）。第10 页/共37 页第十一页，共37 页。中间级的分析 中间级的分析(fnx)(fnx)中间级是主放大器，它所采取的一切措施(cush)都是为了增大放大倍数。F007 的中间级是以复合管为放大管、采用有源负载(fzi)的共射放大电路。由于等效的集电极电阻趋于无穷大，故动态电流几乎全部流入输出级。中间级 输出级第11 页/共37 页第十二页，共37 页。输出输出(shch)(shch)级的分析级的分析D1和D2起过流保护(boh)作用，未过流时，两只二极管均截止。iO 增大到一定程度，D1 导通，为 T14 基极(j j)分流，从而保护准互补输出级，U BE 倍增电路消除交越失真。中间级输出级电流采样电阻特点：输出电阻小最大不失真输出电压高第12 页/共37 页第十三页，共37 页。判断 判断(pndun)(pndun)同相输入端和反相输入端 同相输入端和反相输入端第13 页/共37 页第十四页，共37 页。F324F324电路电路(dinl)(dinl)原理原理图图第14 页/共37 页第十五页，共37 页。F324F324的简化的简化(ji(jinhu)nhu)电路原理图电路原理图集电极负载(fzi)过流保护(boh)第15 页/共37 页第十六页，共37 页。1、输入级采用(ciyng)什么措施增大放大倍数？2、中间级采用(ciyng)什么措施增大电压放大倍数？3、如何消除交越失真？4、uI1、uI3哪个是同相输入端？哪个是反相输入端？有源负载(fzi)有源负载(fzi)复合管共射放大电路增大输入级的负载电阻_+_+反相输入端同相输入端增大第二级的负载电阻超管第16 页/共37 页第十七页，共37 页。理想(lxing)运放：1)Aud 4)KCMR 5)BW 2)Rid 3)Ro 0理想运放工作在线性区的两个(lin)特点1)u+u(虚短)2)i+i 0(虚断)第17 页/共37 页第十八页，共37 页。图输入 图输入(shr)(shr)保护措施 保护措施4.6 集成(j chn)运放的使用图输出保护(boh)电路图电源端保护第18 页/共37 页第十九页，共37 页。图提高输出电压 图提高输出电压(diny)(diny)的电路 的电路第19 页/共37 页第二十页，共37 页。图增大输出 图增大输出(shch)(shch)电流的措施 电流的措施第20 页/共37 页第二十一页，共37 页。第21 页/共37 页第二十二页，共37 页。三、电路(dinl)如图T4.3所示，已知1=2=3=100。各管的UBE均为0.7V，试求IC2的值。A A 第22 页/共37 页第二十三页，共37 页。四、电路如图T4.4所示。（1）说明电路是几级放大电路，各级分别是哪种形式(xngsh)的放大电路（共射、共集、差放）；（2）分别说明各级采用了哪些措施来改善其性能指标（如增大放大倍数、输入电阻）。第23 页/共37 页第二十四页，共37 页。共集共基差分(ch fn)放大复合管共射放大(fngd)有源负载(fzi)OCL互补功放第24 页/共37 页第二十五页，共37 页。解：（1）三级放大电路，第一级为共集-共基双端输入单端输出差分放大电路，第二级是共射放大电路，第三级是互补输出级。（2）第一级采用共集-共基形式，增大输入电阻，改善高频(o pn)特性；利用有源负载（T5、T6）增大差模放大倍数，使单端输出电路的差模放大倍数近似等于双端输出电路的差模放大倍数，同时减小共模放大倍数。第二级为共射放大电路，以 T7、T8构成的复合管为放大管、以恒流源作集电极负载，增大放大倍数。第三级为互补输出级，加了偏置电路，利用 D1、D2的导通压降使 T9和T10在静态时处于临界导通状态，从而消除交越失真。第25 页/共37 页第二十六页，共37 页。4.3 多路电流源电路如图P4.3所示，已知所有(suyu)晶体管的特性均相同，UBE均为0.7V。试求IC1、IC2各为多少。解：因为 T1、T2、T3的特性均相同，且 UBE均相同，所以它们的基极、集电极电流均相等(xingdng)，设集电极电流为 IC。先求出 R中电流，再求解 IC1、IC2。A 当（1）3时 A第26 页/共37 页第二十七页，共37 页。4.4 电路如图P4.4所示，T管的低频跨导为 gm，T1和T2管d-s间的动态电阻分别为rds1和rds2。试求解电压(diny)放大倍数Au=uO/uI 的表达式。解：由于 T2 和 T3 所组成的镜像电流源是以 T1 为放大管的共射放大电路的有源负载，T1、T2 管 d-s 间动态(dngti)电阻分别为rds1、rds2，所以电压放大倍数 Au 的表达式为 第27 页/共37 页第二十八页，共37 页。4.9 在图P4.9所示电路中，已知T1T3管的特性(txng)完全相同，2；反相输入端的输入电流为iI1，同相输入端的输入电流为iI2。试问：（1）iC2?（2）iB2?（3）Aui=uO/(iI1iI2)？解：（1）因为(yn wi)T1和T2为镜像关系，且2，所以iC2iC1iI2。（2）iB3iI1iC2iI1iI2（3）输出电压的变化量和放大倍数分别为 第28 页/共37 页第二十九页，共37 页。4.10 比较图P4.10所示两个电路，分别说明(shumng)它的是如何消除交越失真和如何实现过流保护的。解：在图（a）所示电路中，D1、D2使T2、T3微导通，可消除交越失真。R为电流采样电阻，D3对T2起过流保护。当 T2导通时，uD3uBE2iORuD1，未过流时 iOR较小，因 uD3小于开启电压(diny)使D3截止；过流时因 uD3大于开启电压(diny)使D3导通，为 T2基极分流。D4对T4起过流保护，原因与上述相同。第29 页/共37 页第三十页，共37 页。在图（b）所示电路中，T4、T5使T2、T3微导通，可消除交越失真。R2为电流采样(ci yn)电阻，T6对T2起过流保护。当 T2导通时，uBE6iOR2，未过流时iOR2较小，因uBE6小于开启电压使 T6截止；过流时因 uBE6大于开启电压使 T6导通，为T2基极分流。T7对T3起过流保护，原因与上述相同。第30 页/共37 页第三十一页，共37 页。4.11 图4.11所示电路是某集成运放电路的一部分，单电源供电，T1、T2、T3为放大管。试分析：（1）100A电流源的作用；（2）T4的工作区域(qy)(截止、放大、饱和)；（3）50A电流源的作用；（4）T5与 R的作用。解：（1）为T1提供静态集电极电流、为T2提供基极电流，并作为T1的有源负载。（2）T4截止(jizh)。因为uB4uC1uOuRuB2uB3，uE4uO，uB4uE4。（3）50A电流源为T3提供射极电流，在交流等效电路中等效为阻值非常大的电阻。（4）保护电路。uBE5iOR，未过流时T5电流很小；过流时使iE550A，T5更多地为T3的基极(j j)分流。第31 页/共37 页第三十二页，共37 页。4.12 电路(dinl)如图P4.12所示，试说明各晶体管的作用。解：T1为共射放大电路的放大管；T2和T3组成互补输出级；T4、T5、R2组成偏置(pin zh)电路，用于消除交越失失真。第32 页/共37 页第三十三页，共37 页。4.13 图4.13所示简化的高精度运放电路原理图，试分析：（1）两个输入(shr)端中哪个是同相输入(shr)端，哪个是反相输入(shr)端；（2）T3与T4的作用；（3）电流源 I3的作用；（4）D2与D3的作用。-+-+解：（1）u11为反相输入(shr)端，u12为同相输入(shr)端。（2）为T1和T2管的有源负载，将 T1管集电极电流变化量转换到输出，使单端输出差分放大电路的差模放大倍数近似等于双端输出时的放大倍数。（3）为T6设置静态电流，且为 T6的集电极有源负载，增大共射放大电路的放大能力。（4）消除交越失真。+第33 页/共37 页第三十四页，共37 页。4.14通用型运放F747的内部电路如图P4.14所示，试分析：（1）偏置电路由哪些元件组成？基准电流(dinli)约为多少？（2）哪些是放大管，组成几级放大电路，每级各是什么基本电路？（3）T19、T20和R8组成的电路的作用是什么？第34 页/共37 页第三十五页，共37 页。基准长尾有源负载基准F747电路(dinl)原理图F007电路(dinl)原理图第35 页/共37 页第三十六页，共37 页。解：（1）由T10、T11、T9、T8、T12、T13、R5构成。（2）图示电路为三级放大电路：T1T4构成共集-共基差分放大电路，T14T16构成共集-共射-共集电路，T23、T24构成互补输出级。（3）消除(xioch)交越失真。互补输出级两只管子的基极之间电压 UB23B24UBE20UBE19，使T23、T24处于微导通，从而消除(xioch)交越失真。基准(jzhn)第36 页/共37 页第三十七页，共37 页。