第10章直流放大器(精品).ppt

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1、 第第10章章 直流放大器直流放大器 第第10章章 直流放大器直流放大器10.1 差动放大器的基本概念差动放大器的基本概念10.2 典型差动放大电路典型差动放大电路习题习题10 第第10章章 直流放大器直流放大器 10.1 差动放大器的基本概念差动放大器的基本概念10.1.1零点漂移实际的直流放大器，当输入信号电压为0时，输出信号电压不为0，而是做不规则的缓慢变化，这种现象称为零点漂移，简称零漂。产生零漂的原因很多，但主要是由于温度、电源电压等变化引起各级静态工作点电压的缓慢变化，且这种变化会被逐级放大，最终使输出静态电压偏离原定值而做不规则的变动。第第10章章 直流放大器直流放大器 衡量零漂

2、的指标有温度漂移和时间漂移两种。温度漂移是指温度变化1所产生的漂移电压折合到输入端的数值。时间漂移是指在一定时间（例如24小时）内，漂移的电压折合到输入端的最大漂移值。交流放大器由于级间电容的隔直作用，几乎不存在零漂。但零漂会严重影响直流放大器的正常工作，尤其是当输入的有用信号比较微弱时，零漂所造成的虚假信号会淹没掉有用信号，使放大器失去放大作用。例如,一放大器的Au=1000，输出电压漂移为200mV，折合成输入端的漂移电压为Vid=200/1000=0.2mV。这时若输入信号小于0.2mV，则有用信号就会被漂移电压所淹没。第第10章章 直流放大器直流放大器 10.1.2基本差动放大器基本差

3、动放大器，是由两个参数完全相同的单管共射极放大器构成的，如图10.1所示。第第10章章 直流放大器直流放大器 图10.1基本差动放大器 第第10章章 直流放大器直流放大器 1.工作原理差动放大器采用双端输出时对零漂有很强的抑制作用。因为在某一温度时，若输入信号为0，则因电路对称，两管的集电极对地电位相等，即UC1=UC2，所以输出电压为0，即 第第10章章 直流放大器直流放大器 2.放大作用设差动放大器的两个输入信号分别为ui1和ui2，两个单边放大器的放大倍数分别为AV1、AV2，则两管的集电极对地之间的输出信号电压为uo1=AV1ui1uo2=AV2ui2 两个集电极之间的输出电压为uo=

4、uo1-uo2=AV1ui1-AV2ui2 由于电路对称，AV1=AV2=AV，因此 uo=AV(ui1-ui2)(10.1)第第10章章 直流放大器直流放大器 1）差模放大作用如图10.1所示,输入信号ui通过两个相同的电阻R可分成两个大小相等、极性相反的差模信号，即分别加到两个单边放大器的输入端，这种输入方式称为差模输入。此时的输出电压为uo=AV(ui1-ui2)=AVui 第第10章章 直流放大器直流放大器 若用差模放大倍数Ad表示差动放大器对差模信号的放大作用，则(10.2)即差动放大器对差模信号的电压放大倍数与单边放大器相同。2）共模放大作用若差动放大器中的两个单边放大器完全对称，

5、且输入共模信号ui1=ui2=uic，则输出电压uo=AV(ui1-ui2)=0 第第10章章 直流放大器直流放大器 用Ac表示差动放大器对共模信号的放大倍数，简称共模放大倍数，则3)共模抑制比差动放大器的差模放大倍数与共模放大倍数的比值 定 义 为 共 模 抑 制 比，用 CMRR(Common ModeRejectionRation)表示，即(10.3)第第10章章 直流放大器直流放大器 共模抑制比也可用分贝表示，即CMRR(dB)=20 第第10章章 直流放大器直流放大器 10.2 典型差动放大电路典型差动放大电路1.电路组成基本差动放大电路对零漂的抑制，是靠两个管子集电极电位的漂移相互

6、抵消,使双端输出的零漂被抑制，并没有抑制单管的零漂。电路不对称，抑制零漂的效果就要受到限制。若采用单端输出，就根本没有抑制零漂的作用。为了进一步减小单边放大器的零漂，使双端输出的零漂更好地被抑制，把基本差动放大电路改进成如图10.2所示的电路，称为典型差动放大器。第第10章章 直流放大器直流放大器 图10.2典型差动放大器 第第10章章 直流放大器直流放大器 图10.2中的RE上通过的电流近似为2IE，作用是通过其电流负反馈抑制共模信号，例如温度升高时负反馈的过程如下：TIC1(IC2)IE1(IE2)UE=2IERE=UBE1(UBE2)IB1(IB2)IC1(IC2)2对差模信号的放大差动

7、放大电路在接入RE后，对差模信号的放大没有影响。对于差模信号，由于电路对称，两管的集电极电流一个在增加，一个在减小，且增加与减小的数量相等，因此RE上的电压保持不变，即RE对差模信号没有反馈作用。典型差动放大器的差模等效电路如图10.3所示。第第10章章 直流放大器直流放大器 图10.3典型差动放大器的差模等效电路（a）差模信号通路;(b)单管微变等效电路 第第10章章 直流放大器直流放大器 1)差模电压放大倍数差动放大器的电压放大倍数Ad与单管放大器的AV相同，即采用单端输出时的差模电压放大倍数Ad单，应为双端输出时差模电压放大倍数Ad的一半，即(10.4)(10.5)第第10章章 直流放大

8、器直流放大器 2)差模输入电阻rid和差模输出电阻rod由图10.3(b)知差模单管电路的输入电阻为(10.6)差动放大电路的差模输入电阻，应是两个输入端所呈现的电阻，大小应为两个差模单管电路输入电阻的串联值，即(10.7)第第10章章 直流放大器直流放大器 差模单管电路的输出电阻为rod单RC(10.8)差动放大电路的差模输出电阻，应是两个输出端所呈现的电阻，大小应为两个差模单管电路输出电阻的串联值，即rod2RC(10.9)第第10章章 直流放大器直流放大器 3.对共模信号的抑制对共模信号而言，相当于在发射极接了2RE，故共模信号通路如图10.4(a)所示，单管共模等效电路如图10.4(b

9、)所示。第第10章章 直流放大器直流放大器 图10.4典型差动放大器的共模等效电路(a)共模信号通路;(b)单管共模等效电路 第第10章章 直流放大器直流放大器 从图10.4(a)可得到单端输出的共模电压放大倍数为考虑到RE很大，上式可化为(10.10)(10.11)第第10章章 直流放大器直流放大器 式(10.11)表明，只要RE选得足够大，则单端输出的共模电压放大倍数Ac单也能远小于1，即在单端输出时也能对共模信号进行有效的抑制，共模抑制比为对于双端输出，若电路理想对称，则Ac=0，CMRR=。但实际上电路不可能理想对称，因而Ac0。可以证明双端输出时的共模抑制比为(10.12)(10.1

10、3)第第10章章 直流放大器直流放大器 习题习题10 1.电路如题图10.1所示，设图中1=2=60，晶体管的输入电阻rbe1=rbe2=1k，Ube=0.7V，电位器Rp的触点在中间位置。试求(1)电路的静态工作点；(2)电路的差模电压放大倍数；(3)电路的静态输入输出电阻。第第10章章 直流放大器直流放大器 题图10.1 第第10章章 直流放大器直流放大器 2.电 路 如 题 图 10.2所 示，已 知 1=2=60，rbe1=rbe2=1.5 k，UBE1=UBE2=0.7V，ui1=7 mV，ui2=15mV，试求电路输出电压uo，并计算电路的共模抑制比。第第10章章 直流放大器直流放

11、大器 题图10.2 第第10章章 直流放大器直流放大器 3.电路如题图10.3所示，已知=100，UBE=0.7V，VCC=VEE=12V，RC=6k，RE=5.6k，RL=10k。（1）估算IC、UCE；（2）试求Aud、Rid、Rod；（3）若将RE的阻值改为11k，再求Aud和Rid。第第10章章 直流放大器直流放大器 题图10.3 第第10章章 直流放大器直流放大器 4.电路如题图10.4所示，已知RC=RL=10 k，RE=5.1k，RB=2k，VCC=24V，VEE=12V，1=2=60，rbe=1k。求：（1）Aud、Rid、Rod，并说明uo与ui的相位关系；（2）CMRR。第第10章章 直流放大器直流放大器 题图10.4