1、6.2.0 概述概述1.直接耦合放大电路直接耦合放大电路可以放大直流信号可以放大直流信号问题问题 1:前后级前后级Q点相互影响。点相互影响。问题问题 2:零点漂移。零点漂移。6.2.0 概述概述2.直接耦合放大电路直接耦合放大电路的零点漂移的零点漂移零漂零漂：主要原因主要原因：温漂指标温漂指标：1、温度变化引起，、温度变化引起，也称也称温漂温漂。输入短路时，输输入短路时，输出仍有缓慢变化出仍有缓慢变化的电压产生。的电压产生。温度每升高温度每升高1度时，输出漂移电压按电压增益度时，输出漂移电压按电压增益折算到输入端的等效输入漂移电压值。折算到输入端的等效输入漂移电压值。2、电源电压波动、电源电压
2、波动例如例如 100,=V1A若第一级漂了若第一级漂了100 uV，则输出漂移则输出漂移 1 V。若第二级也漂了若第二级也漂了100 uV，则输出漂移则输出漂移 10 mV。假设假设 第一级是关键第一级是关键。1=100,=V3V2AA3.减小零漂的措施减小零漂的措施 用非线性元件进行温度补偿用非线性元件进行温度补偿 调制解调方式。如调制解调方式。如“斩波稳零放大器斩波稳零放大器”采用差分式放大电路采用差分式放大电路漂了漂了 100 uV漂移漂移 10 mV+100 uV漂移漂移 1 V+10 mV漂移漂移 1 V+10 mV6.2.1 差分式放大电路的一般结构差分式放大电路的一般结构1.有关
3、概念有关概念icCidDooo =vAvAvvvVV 总输出电压总输出电压共模抑制比共模抑制比反映抑制零漂能力的指标反映抑制零漂能力的指标CDCMR=VVAAK(1)差模差模(differential mode)输入输入vi1=-vi2=vid/2(2)共模共模(common mode)输入输入vi1=vi2=vic差模电压差模电压放大倍数放大倍数:idoVD=vvA共模电压共模电压放大倍数放大倍数:icoVC=vv A差模信号输出差模信号输出共模信号输出共模信号输出结论：结论：任意输入的信号任意输入的信号:vi1,vi2，都可分解成，都可分解成差模分量和共模分量。差模分量和共模分量。注意：注
4、意：vi1=vic+0.5 vid；vi2=vic 0.5vid例例:vi1=20 mV,vi2=10 mV则：则：vid=10mV,vic=15mV 差模分量差模分量:共模分量共模分量:221iiicvvvi2i1id=vvv 两输入端中的共模信号两输入端中的共模信号大小相等，相位相同；差模信大小相等，相位相同；差模信号大小相等，相位相反。号大小相等，相位相反。共模信号相当于两个输入共模信号相当于两个输入端信号中相同的部分端信号中相同的部分 差模信号相当于两个输入差模信号相当于两个输入端信号中不同的部分端信号中不同的部分差模输入等效电路差模输入等效电路1.有关概念有关概念差放差放vid+-差
5、放差放vid+-差放差放v vic+-共模输入等效电路共模输入等效电路差分式放大电路输入输出结构示意图差分式放大电路输入输出结构示意图+-vi1+-vi2+-vo1差放差放vo2+-+-vid+-vo6.2.1 差分式放大电路的一般结构差分式放大电路的一般结构2.用三端器件组成的差分式放大电路用三端器件组成的差分式放大电路6.2.2 射极耦合差分式放大电路射极耦合差分式放大电路1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理特点：特点：结构对称。结构对称。6.2.2 射极耦合差分式放大电路射极耦合差分式放大电路1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理静态静态0CC2C121=IIII CE2CE1=V
6、V CCV)V7.0(c2CCC RIV c2CRIEVIIICB2B1 动态动态仅输入仅输入差模差模信号，信号，i2i1vv和大小相等，大小相等，相位相反相位相反。O2O1vv和和大小相等，大小相等，0O2O1o vvv信号被放大。信号被放大。相位相反相位相反。1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理差模交流通路电压相等，电流为0ie1ie2ve电位？电位？ie1和和ie2之间的关系如何？之间的关系如何？动态动态仅输入仅输入共模共模信号，信号，i2i1vv和大小相等，大小相等，相位相同相位相同。c2c1vv和大小相等，大小相等，c2c1o0vvv信号被抑制。信号被抑制。相位相同相位相同。1.
7、电路组成及工作原理电路组成及工作原理ici1vvicivv2ie1ie2icivv2icivv1r0ie1和和ie2之间的关系如何？之间的关系如何？2.抑制零点漂移原理抑制零点漂移原理 温度变化和电源电压波温度变化和电源电压波动，都将使集电极电流产动，都将使集电极电流产生变化。且变化趋势是相生变化。且变化趋势是相同的，同的，其效果相当于在两个其效果相当于在两个输入端加入了共模信号。输入端加入了共模信号。icivv2icivv1 iC1 iC2 温度温度 iC1 iE1 iC2 iE2 这一过程类似于分压式射这一过程类似于分压式射极偏置电路的温度稳定过程。极偏置电路的温度稳定过程。所以，即使电路
8、处于单端输出所以，即使电路处于单端输出方式时，仍有较强的抑制零漂方式时，仍有较强的抑制零漂能力。能力。vE （vB1、vB2不变）不变）vBE1和和 vBE2 iB1和和 iB1 2.抑制零点漂移原理抑制零点漂移原理差分式放大电路对共模信号有很强抑制作用差分式放大电路对共模信号有很强抑制作用icivv2icivv 1T1单边微变等单边微变等效电路效电路vod1B1EC1RC ib1vi1rbe1ib1vi1RvoRCT1RCT2ib2ib1ic2ic1vi2vod1vod2E3.主要指标计算主要指标计算 双入、双出双入、双出（1 1）差模情况）差模情况111ioddvvA单边差模放大倍数单边差
9、模放大倍数:11111beCbebCbdrRriRiA21ddAAvod1B1EC1RC ib1vi1rbe1ib13.主要指标计算主要指标计算21221121ddiididiododdAAAAAvvvvvv即：总的差模电压即：总的差模电压放大倍数为：放大倍数为：差模电压增益差模电压增益:ioddAvv以双倍的元器件换取以双倍的元器件换取抑制零漂的能力抑制零漂的能力vi1RvoRCT1RCT2ib2ib1ic2ic1vi2vod1vod2E3.主要指标计算主要指标计算3.主要指标计算主要指标计算（1 1）差模情况）差模情况接入负载时接入负载时beLcD)21/(=rRRAV 3.主要指标计算主
10、要指标计算（1）差模情况）差模情况 双入、单出双入、单出ido1D1=vvVAi1o1vv2D21VA bec2rR 接入负载时接入负载时beLcD2)/(=rRRAV 3.主要指标计算主要指标计算（1 1）差模情况）差模情况 单端输入单端输入eorr ro可看作开路，可看作开路，等效于双端输入等效于双端输入 指标计算与双指标计算与双端输入相同。端输入相同。3.主要指标计算主要指标计算（2 2）共模情况）共模情况 双端输出双端输出 共模信号的输入使两管共模信号的输入使两管集电极电压有相同的变化。集电极电压有相同的变化。所以所以0oc2oc1ocvvv0icocCvvVA共模增益共模增益 单端输
11、出单端输出icoc1C1vvVA抑制零漂能力增强抑制零漂能力增强icoc2vvobec2)1(rrR oc2rR or C1VA3.主要指标计算主要指标计算（2 2）共模情况）共模情况（3 3）共模抑制比）共模抑制比CDCMRVVAAK dB lg20CDCMRVVAAK 双端输出，理想情况双端输出，理想情况 CMRK 单端输出单端输出 CMRKC1D1VVAAbeorr 越越大大，CMRK抑制零漂能力抑制零漂能力 越强越强单端输出时的总输出电压单端输出时的总输出电压)1(idCMRicidD1o1vKvvAvV （4 4）频率响应）频率响应高频响应与共射电路相同，低频可放大直流信号。高频响应
12、与共射电路相同，低频可放大直流信号。例例 图示电路，设三极管的图示电路，设三极管的 rbb100，100。(1)求静态工作点；求静态工作点；(2)求差模放大倍数；求差模放大倍数；(3)当当vi为一直流电压为一直流电压16mV时，计算时，计算VTl，VT2集电极对地的直流集电极对地的直流电压电压(忽略共模信号分量）。忽略共模信号分量）。VVVVBEzRE6.47.03.53mARVIEREE17.46.43VRIVVVCCCCCC45.91.55.012121mAIIIECC5.015.05.0321解解 (1)R(1)RE E上的电压上的电压vovi(2)VVE70.VVVVVECCECE21
13、070459121.).(.kIrrCbbbe3550261001100261.)()(差模放大倍数差模放大倍数 9653005100100 beCdrRA (3)vi为为 16mV 直流电压，经放大后为直流电压，经放大后为VmVvAvidO54.115361696 VT1集电极电压集电极电压VvVVOCC68.854.12145.92111 VT2 集电极电压集电极电压VvVVOCC2.1054.12145.92122 vovi例例(4)当输出接一个当输出接一个12k 负载时的负载时的差模电压增益差模电压增益.解：解：求求:mA)V(c3C31120RIV)V(e3E3E3C3CE39120
14、RIVVV。时，当，均为硅管，、VTTTOi008050321321vv?mV)(;)(;)(OiV2D2e2CE2CE3EC2CvvAAARVVIIIVV时，当的值及、53213(1)静态静态两极直接耦合两极直接耦合k.mV)(E3be3322612003Ir(2)电压增益电压增益mA.c2BE3e3E3C2370RVRIIVV).(.VE2c2C2CE2970103701212VRIVmA.C2E2E74022IIIk.k .)(Ee1EEe22574012107407012IRIVRk.mV)(E2be27832612002Ir k3.245)1(e33be3i2RrR 50)(2)/(
15、b1bei2c22D2 RrRRAV 9.3)1()/(e33beL3c32 RrRRAV 1952D2 VVVAAA(3)mV5.2)0mV5(21)(21i2i1ic vvv差分电路的共模增益差分电路的共模增益3.0)(2)1()/(e2e12b1bei2c22C2 RRRrRRAV mV972)9.3(5.2)3.0(550)(V2icVC2idVD2V2O2O AvAvAAvv共模输入电压共模输入电压不计共模输出电压时不计共模输出电压时mV975O v(4)时时 k12LR95.1)1()/(e33beL3c32 RrRRAV 5.972D2 VVVAAA4.带有源负载的射极耦合差分式
16、放大电路带有源负载的射极耦合差分式放大电路静态静态 IE6 IREFe6BE6EECCRRVVV E6E5E6IRR Io IE54.带有源负载的射极耦合差分式放大电路带有源负载的射极耦合差分式放大电路差模电压增益差模电压增益（负载开路）（负载开路）0)2(2ce4o2ce2o2beidbeid rvrvrvrv bece4ce2ido2d2)/(rrrvvAv 则则 单端输出的电压增益接近于双端输出的电压增益单端输出的电压增益接近于双端输出的电压增益 4.带有源负载的射极耦合差分式放大电路带有源负载的射极耦合差分式放大电路差模输入电阻差模输入电阻 Rid2rbece4ce2o/rrR 输出电阻输出电阻4.带有源负载的射极耦合差分式放大电路带有源负载的射极耦合差分式放大电路共模输入电阻共模输入电阻 Ric0.5rbe2(1)ro56.2.3 源极耦合差分式放大电路源极耦合差分式放大电路1.CMOS差分式放大电路差分式放大电路-6.2.3 源极耦合差分式放大电路源极耦合差分式放大电路1.CMOS差分式放大电路差分式放大电路双端输出差模电压增益双端输出差模电压增益ido1i2i1o2o1d2vvvvvvv A)/(2 )/(o1o3idmo1o3i1mo1rrgrrgvvv 而而:)/()/(ds1ds3mo1o3mdrrgrrgA v所以：所以：vo1
