模电第九章课件PPT课件下载推荐.ppt

1、它既适用于小信号，又适用于大信号。9.2.1 跨导线性与跨导线性环 9.2.2 由跨导线性环构成的电流模式电路,1.线性跨导原理双极型晶体管的电流 与发射结电压 的关系为：即：其跨导 定义为：可见，晶体管跨导与集电极电流成线性关系，这就是跨导线性原理。,2.跨导线性环（TL）原理 有n个正向偏置的发射结构成一个闭合环路（如图所示，n为偶数）。,顺时针 数等于逆时针 数即：,即:则:,因为反向饱和电流 等于发射区面积 与饱和电流密度 的乘积：所以：从而得到一个简洁的关系式：从而，跨导线性环原理可描述为：在含有偶数个正偏发射结、且顺时针方向结的数目与逆时针方向结的数目相等的闭环回路中，顺时针方向发

2、射极电流密度之积等于逆时针方向发射极电流密度之积。,上式可改写为：引入面积比系数：则有：利用上式可实现跨导线性环的电流比例运算。跨导线性电路完全工作在电流域,是一种真正的电流模式电路,除了变化很小的晶体管结电压之外,它的输入变量和输出变量都是电流。,9.2.2 由跨导线性环构成的电流模式电路,1.甲乙类互补推挽电路,互补跟随输出级,设各管发射区面积相等，即，则有：若负载电流,、处于静态，则：可见，静态工作电流等于偏置电流。若负载电流，、处于动态，则：可导出：,，,如果负载电流，则有：这说明，当负载电流很小时，、管处于甲类推挽工作状态。而当负载电流 时，则：，或，可见，此时、管分别工作在乙类状态

3、。,，,2.矢量模电路,对称式矢量模电路,这个电路包含两个相互交叠的TL环路，组成一个TL环路，组成另一个TL环路。假设 具有相同的发射区面积，则应用跨导线性环原理可写出：同时有：联立上面三式可得：即输出电流等于 两个输入分量的矢量模。,3.电流增益单元及多级电流放大器,电流增益单元,假设T1T4理想匹配，发射区面积相等，则根据跨导线性环原理得到：由上式得到 恒等于，即：它表明，对于所有的偏置电流 和 的值，对于 取值在 范围内的任何输入信号值，对于晶体管的任何几何尺寸和在任一结温上，都有里边对管（又称输出对管）T1、T2的电流变化总是线性地重现外边对管（又称输入对管）T3、T4的电流变化。,

4、上图所示电路的差模输入电流为：差模输出电流为：差模电流增益为：可见电路的差模电流增益取决于输出对管偏置电流 与输入对管偏置电流 之比，改变 或 即可调整 的值。因此，图示的电路是一个电流增益单元电路，而且其增益是可变的。只要设法配置合适的偏置电流，就能把它级联成多级电流放大器。,两级可变增益电流放大器,上图所示电路的单级电流增益为：n级电路的总电流增益为：当取 时，单级电流增益,T1T4的典型值为100，单级增益以不超过 的十分之一比较合适，这样可取，这时单级增益。若级联数n5，则总的电流增益可达100dB。,4.吉尔伯特（Gilbert）电流增益单元及多级电流放大器,吉尔伯特电流增益单元,电

5、路如图所示。其中输入差模电流为：是输入信号的电流调制系数。该电路存在一个由T1、T2、T3、T4组成的跨导线性环。设各管发射区面积相等，根据跨导线性原理，有：，且：得：,，,故差模输出电流 为：那么，电流增益 为：式中 为外边对管的每管偏置电流，为里边对管的偏置电流之 和。可见，设定和，即可确定，改变 或，即可改变增益。一般 在110左右。,吉尔伯特电流增益 单元的级联电路,该电路总的电流增益 为：,5.四象限TL乘法器,四象限TL电流乘法器单元,电路中有两个跨导线性环，T1、T2、T3、T4组成TL环1，T1、T2、T5、T6组成TL环2。T1、T2接成二极管，其发射极（集电极）的瞬时电流分

6、别为。T1、T2的偏置电流之和为。T1、T2的差模输入电流为。T3与T4、T5与T6分别接成两组共射差分对管形式，T3T6的偏置电流之和为。T3与T4、T5与T6两组对管的差模输入电流为。T3T6的集电极交叉连接后产生电流，差模输出电流为。,假设晶体管T1T6是理想匹配的，发射区面积相等，值很大，基极电流引起的误差可以忽略。根据TL原理，T1、T2、T3、T4组成的环路1有下列关系式成立，即：于是得到：由电路图知，T3、T4的差模输出电流分量为：,同理，T1、T2、T5、T6组成的TL环路2，有：总的差模输出电流为 与 之差，即：,上式表明，在理想情况下，图示六管单元的差模输出电流 与T1T6的两个差模输入电流 与 之积成正比，比例系数即乘积系数为，为直流偏置电流，因此 与 之积呈线性关系。由于 与 均可变换极性，所以该电路是由TL电路组成的四象限电流乘法器。,