《电子技术基础》课件3-4.ppt

1、第3章:放大电路 p 放大器的组成及其性能指标（amplifier）p 放大器的图解分析法（amplifier analysis）p 放大器的微变等效电路分析法（amplifier analysis）p 放大器的偏置电路（biasing circuits）p 共集电极放大器 （common-collector and common-base amplifier）p 单管放大器的频率特性（frequency characteristic）p 多级放大器（multileUel amplifier）p 差分放大器（differential amplifiers）p 功率放大器（power ampli

2、fiers）p 集成运算放大器（operational amplifiers）直流耦合方式的零点漂移3.8 差分放大器零点漂移：各级 Q 点的变动，导致输出电压的漂移。温度变化引起半导体参数变化为主要原因，又称为温度漂移抑制漂移的办法：直流负反馈、温度补偿、差分放大电路Ui=03.8-1 典型差分放大电路（长尾电路：long-tailed pair）p 构成直接耦合放大电路的基本电路p T1、T2完全相同，RC1=RC2，RB1=RB2p 双端输入-双端输出（differential input,differential output）p 共模信号（common-mode signal）:UI

3、1、UI2 大小相等、极性相同UO=UC1-UC2=0p 差模信号（normal mode signal）:UI1、UI2 大小相等、极性相反 UO=UC1-UC2=2UC1p 共模抑制比（common-mode rejection ratio）差模放大倍数与共模放大倍数之比 KCMR=|AUD/AUC|理想情况下为：+VccUI1UORC1RB1RE-VEERB2RC2UI2T1T23.8 差分放大器3.8-1 典型差分放大电路p 静态分析：U UBEQ BEQ=U=UBEQ1 BEQ1=U=UBEQ2BEQ2I IEQ EQ=I=IEQ1 EQ1=I=IEQ2EQ2I IBQ BQ=I=I

4、BQ1 BQ1=I=IBQ2BQ2U UCEQ CEQ=U=UCEQ1 CEQ1=U=UCEQ2CEQ2I IR RE EQ Q=2=2*I IEQEQU UEQ EQ -U-UBEQ1BEQ1I IEQ EQ(V(VEEEE-U-UBEQBEQ)/(2)/(2*R RE E)I IBQ BQ=I=IEQEQ/(1+)/(1+)U UCEQCEQVcc-IVcc-ICQCQR RC C+U+UBEQBEQU UOQ OQ=U=UCQ1CQ1-U-UCQ2 CQ2=0=0+VccUoRC1RB1RE-VEERB2RC2T1T2E3.8 差分放大器p 动态分析（双端输入-双端输出）：p 差模放大倍

5、数：AUD=UOD/UID=(UOD1-UOD2)/(UID1-UID2)=2UOD1/2UID1=AU1=-RC/(RB+rbe)p 共模放大倍数：AUC=UOC/UIC=(UOC1-UOC2)/UIC=0p 共模抑制比：KCMR=|AUD/AUC|=p 输入电阻：差模：RID=2*RI1=2*(RB+rbe)共模：RIC=RI1/2=RB+rbe+(1+)2RE/2p 输出电阻：RO2RC+VccUID1UORC1RB1-VEERB2RC2UID2T1T2+VccUICUORC1RB12RE-VEERB2RC2T1T23.8 差分放大器3.8-2 差分放大器的四种接法p 双端输入-单端输出

6、（differential input,single ended output）差模放大倍数：AUD=UOD/UID=UOD1/(UID1-UID2)=UOD1/2UID1=AU1/2=-RC/2(RB+rbe)共模放大倍数：AUC=UOC1/UIC=-RC/RB+rbe+(1+)2RE 共模抑制比：KCMR=RB+rbe+(1+)2RE/2(RB+rbe)输入电阻：差模：RID=2*RI1=2*(RB+rbe)共模：RIC=RI1/2=RB+rbe+(1+)2RE/2 输出电阻：RORC+VccUI1UORC1RB1-VEERB2RC2UI2T1T2+VccUIUORC1RB12RE-VEE

7、RB2RC2T1T23.8 差分放大器p 单端输入-双端输出（single ended input,differential output）等效成双端输入差模信号：+UI/2、-UI/2加上双端输入共模信号：+UI/2 其差模放大倍数、共模放大倍数、共模抑制比、输入电阻、输出电阻与双端输入-双端输出相同p 单端输入-单端输出（single ended input,single ended output）等效成双端输入差模信号：+UI/2、-UI/2加上双端输入共模信号：+UI/2 其差模放大倍数、共模放大倍数、共模抑制比、输入电阻、输出电阻与双端输入-单端输出相同+VccUIUORC1RB1-

8、VEERB2RC2T1T2 RE+VccUI/2UORC1RB1-VEERB2RC2T1T2 REUI/2UI/2UI/23.8 差分放大器3.8-3 恒流源偏置的差分放大器（current-source biasing）p 长尾式差分放大电路中RE越大越好，用恒流源代替REUR2 R2VEE/(R1+R2)IC3=IE3 (UR2-UBE3)/R3IEQ1=IEQ2=IC3/2+VccUI1UORC1RB1-VEERB2RC2UI2T1T2R1R2R3+VccUI1UORC1RB1-VEERB2RC2UI2T1T2R1R2R3RWDT3T3D：温度补偿RW：输出调零电位器3.8 差分放大器3

9、.8-4 运放中的恒流源偏置电路（current-source biasing）p 镜像电流源T1、T2 两管的参数完全相同IC1=IC2：镜像关系IR=(Vcc-UBE)/R=IC+2IB=IC+2IC/IC=IR/(+2)IR在集成电路中很难将IO做到很大或很小p 比例电流源UBE1+IE1RE1=UBE2+IE2RE2UBE UTln(IE/IR(sat)IC1 IE1IR,IO IE2IO(RE1IR/RE2)+(UT/RE2)ln(IR/IO)IR(Vcc-UBE1)/(R+RE1)+VccIRRT1T2IO+VccIRRT1T2IORE1RE23.8 差分放大器p 微电流源IO(UT/RE2)ln(IR/IO)RE2(UT/IO)ln(IR/IO)IR(Vcc-UBE1)/R室温下：UT=26mVp 多路输出电流源用一个基准电流去获得 多个不同的电流输出UBE1+IE1RE1=UBE2+IE2RE2=UBE3+IE3RE3=UBE4+IE4RE4+VccIRRT1T2IORE2+VccIRRT1T2IO2RE2T3IO3RE3T4IO4RE4RE13.8 差分放大器习题：P131 3-15P131 3-163.8 差分放大器