模电ppt课件第三章PPT格式课件下载.ppt

模电ppt课件第三章PPT格式课件下载.ppt

《模电ppt课件第三章PPT格式课件下载.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模电ppt课件第三章PPT格式课件下载.ppt（58页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

（4）零点漂移（如何克服）。

5,一、直接耦合放大电路静态工作点的设置,改进电路（b）,电路中接入Re2，保证第一级集电极有较高的静态电位，但第二级放大倍数严重下降。

改进电路（c1）,稳压管动态电阻很小，可以使第二级的放大倍数损失小。

但集电极电压变化范围减小。

6,改进电路（c2）,+VCC,改进电路（d）,可降低第二级的集电极电位，又不损失放大倍数。

但稳压管噪声较大。

NPN管和PNP管混合使用，可获得合适的工作点。

为经常采用的方式。

（c）,图3.1.1直接耦合放大电路静态工作点的设置,7,3.1.2阻容耦合,图3.1.2阻容耦合放大电路,第一级,第二级,特点：

静态工作点相互独立，在分立元件电路中广泛使用。

在集成电路中无法制造大容量电容，不便于集成化，尽量不用。

8,3.1.3变压器耦合,图3.1.3变压器耦合共射放大电路,以前功率放大电路广泛采用此耦合方式。

目前基本不用。

9,变压器耦合放大电路,选择恰当的变比，可在负载上得到尽可能大的输出功率。

变压器耦合放大电路,第二级VT2、VT3组成推挽式放大电路，信号正负半周VT2、VT3轮流导电。

10,3.1.4光电耦合,光电耦合是以光信号为媒介来实现电信号的耦合和传递的，因而其抗干扰能力强而得到越来越广泛的应用。

一、光电耦合,图3.1.5光电耦合器及其传输特性,发光元件,光敏元件,11,二、光电耦合放大电路,图3.1.6光电耦合放大电路,目前市场上已有集成光电耦合放大电路，具有较强的放大能力。

12,3.2多级放大电路的动态分析,一、电压放大倍数,总电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积，即,其中，n为多级放大电路的级数。

二、输入电阻和输出电阻,通常，多级放大电路的输入电阻就是输入级的输入电阻；

输出电阻就是输出级的输出电阻。

具体计算时，有时它们不仅仅决定于本级参数，也与后级或前级的参数有关。

13,如图所示的两级电压放大电路，已知1=2=50,T1和T2均为3DG8D。

计算前、后级放大电路的静态值（UBE=0.6V）及电路的动态参数。

例:

1,14,两级放大电路的静态值可分别计算。

RB1,C1,C2,RE1,+,+,+,RC2,C3,CE,+,+,+24V,+,T1,T2,1M,27k,82k,43k,7.5k,510,10k,解:

15,第一级是射极输出器:

16,第二级是分压式偏置电路,17,计算ri和r0,小信号等效电路,由等效电路可知，放大电路的输入电阻ri等于第一级的输入电阻ri1。

第一级是射极输出器，它的输入电阻ri1与负载有关，而射极输出器的负载即是第二级输入电阻ri2。

18,19,2,b,I,2,c,I,rbe2,RC2,rbe1,RB1,1,b,I,1,c,I,RE1,+,_,+,_,+,_,20,求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数,第一级放大电路为射极输出器,2,b,I,2,c,I,rbe2,RC2,rbe1,RB1,1,b,I,1,c,I,RE1,+,_,+,_,+,_,21,第二级放大电路为共发射极放大电路,总电压放大倍数,22,一、零点漂移现象及其产生的原因,直接耦合时，输入电压为零，但输出电压离开零点，并缓慢地发生不规则变化的现象。

原因：

放大器件的参数受温度影响而使Q点不稳定。

也称温度漂移。

图3.3.1零点漂移现象,放大电路级数愈多，放大倍数愈高，零点漂移问题愈严重。

3.3直接耦合放大电路,3.3.1直接耦合放大电路的零点漂移现象,23,二、抑制温度漂移的方法：

（1）引入直流负反馈以稳定Q点；

（2）利用热敏元件补偿放大器的零漂；

图利用热敏元件补偿零漂,R2,R1,+VCC,+,T2,+,Rc,T1,uI,uO,iC1,Re,R,uB1,（3）采用差分放大电路。

24,3.3.2差分放大电路,差分放大电路是构成多级直接耦合放大电路的基本单元电路,一、电路的组成,利用射极电阻稳定Q点但仍存在零点漂移问题,T的UCQ变化时，直流电源V始终与之保持一致。

25,采用与图（a）所示电路参数完全相同，管子特性也相同的电路,图3.3.2差分放大电路的组成（c）,电路以两只管子集电极电位差为输出，可克服温度漂移。

共模信号输入信号uI1和uI2大小相等，极性相同。

差模信号输入信号uI1和uI2大小相等，极性相反。

差分放大电路也称为差动放大电路,动画avi6-2.avi,26,差分放大电路的改进图,将发射极电阻合二为一、对差模信号Re相当于短路。

典型差分放大电路,长尾式差分放大电路,便于调节静态工作点，电源和信号源能共地,27,二、长尾式差分放大电路,图3.3.3长尾式差分放大电路,1.静态分析,IE1=IE2=（UEEUBE）2Re；

UCE1=UCE2UCC+UEE（RC+2Re）IE1,Uo=0；

IB1=IB2=IE1/（1+）,由于Rb较小，其上的电压降可忽略不计。

（动画avi6-1.avi）,28,2.对共模信号的抑制作用,共模信号的输入使两管集电极电压有相同的变化。

所以,共模增益,电路参数的理想对称性，温度变化时管子的电流变化完全相同，故可以将温度漂移等效成共模信号，差分放大电路对共模信号有很强的抑制作用。

29,3.对差模信号的放大作用,图3.3.5差分放大电路加差模信号（a）,分析时注意二个“虚地”,E点电位在差模信号作用下不变，相当于接“地”。

负载电阻的中点电位在差模信号作用下不变，相当于接“地”。

30,差模信号作用下的等效电路,图3.3.5差分放大电路加差模信号（b）,动态参数,Rid=2（Rb+rbe;

）,Rod=2RC,共模抑制比,31,4.电压传输特性,放大电路的输出电压和输入电压之间的关系曲线。

uof（uI）,如改变uI的极性，可得另一条图中虚线所示的曲线，它与实线完全对称。

32,三、差分放大电路的四种接法,双入、双出,双入、单出,单入、双出,单入、单出,基于不同的应用场合，有双、单端输入和双、单端输出的情况。

所谓“单端”指一端接地。

“单端”的情况，还具有共模抑制能力吗？

如何进一步改进呢？

33,静态工作点,IE1=IE2=（UEEUBE）2RE,UCE1=Uo+UEEREIE,1.双端输入单端输出电路,图3.3.7双端输入单端输出差分放大电路,IB1=IB2=IE1/（1+）,注意：

由于输出回路的不对称性，UCEQ1UCEQ2。

34,图3.3.9图3.3.7所示电路对差模信号的等效电路,动态分析,Rid=2（Rb+rbe;

）,Rod=RC,问题：

如输出信号取自T2管的集电极，动态分析结果如何？

35,共模电压增益,如输入共模信号：

uoc=ICRL;

uic=IBrbe+（1+）2Re;

图3.3.10共模信号作用下的双入单出电路,增大Re是改善共模抑制比的基本措施,36,静态分析,2.单端输入、双端输出,与双入双出的一样,IE1=IE2=（VEEVBE）2RE；

VCE1=VCE2VCC+VEE（RC+2RE）IE,Vo=0,IB1=IB2=IE1/（1+）,图3.3.11单端输入、双端输出电路a,37,动态分析,运用叠加定理：

与双入双出的一样,图3.3.11单端输入、双端输出等效电路（b）,38,静态分析,与双入单出的一样,IE=（VEEVBE）2RE；

VCE1=Vo+VEEREIE,Vo=VCCRL（RC+RL）ICRLRC（RC+RL）,3.单端输入、单端输出,图3.3.12单端输入单端输出电路,动态分析：

与双入单出的一样。

（略）,IB1=IB2=IE1/（1+）,39,双端输出时：

单端输出时：

（2）共模电压放大倍数,与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关：

双端输出时：

4.差动放大器动态参数计算总结,

（1）差模电压放大倍数,与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关：

40,（3）差模输入电阻,不论是单端输入还是双端输入，差模输入电阻Rid是基本放大电路的两倍。

（4）输出电阻,41,（5）共模抑制比,共模抑制比KCMR是差分放大器的一个重要指标。

或,双端输出时KCMR可认为等于无穷大，单端输出时共模抑制比：

42,四、改进型差分放大电路,用三极管代替“长尾式”电路的长尾电阻，即构成恒流源式差分放大电路,1.电路组成,T3：

恒流管,作用：

能使iC1、iC2基本上不随温度的变化而变化，从而抑制共模信号的变化。

图3.3.13具有恒流源的差分放大电路,43,2.静态分析,当忽略T3的基极电流时，Rb1上的电压为,于是得到,图3.3.13具有恒流源的差分放大电路,44,3.动态分析,由于恒流三极管相当于一个阻值很大的长尾电阻，它的作用也是引入一个共模负反馈，对差模电压放大倍数没有影响，所以与长尾式交流通路相同。

差模电压放大倍数为,差模输入电阻为,差模输出电阻为,45,具有电流源的差分放大电路,简化画法,46,图3.3.14恒流源电路的简化画法及电路调零措施,带调节电位器RW的恒流源电路的简化画法,调节电位器RW的滑动端位置可使电路在uI1=uI2=0时，uO=0。

47,FET差分式放大电路,电路图（单入单出）,分析方法相同但输入电阻很大，JEFT1012欧姆MOSFET1015欧姆,图3.3.15FET差分式放大电路,FET差分式放大电路常用于集成电路的输入级,48,3.3.3直接耦合互补输出级,一、基本电路,在输入信号的正半周，T1导通，iC1流过负载；

负半周，T2导通，iC2流过负载。

在信号的整个周期都有电流流过负载，负载上iL和uO基本上是正弦波。

存在的问题：

交越失真,交越失真,图3.3.16,基本要求：

输出电阻低，最大不失真输出电压尽可能大。

静态时，输入输出电压均为零。

49,二、消除交越失真的互补输出级,消除交越失真思路：

电路：

50,消除交越失真的其它电路,图3.3.17消除交越失真的互补输出级（b）UBE倍增电路,51,消除交越失真的实际电路,为了增大T1和T2的电流放大倍数，以减小前级驱动电流，常采用复合管结构。

如图3.3.18为采用复合管的准互补输出级，OCL电路。

52,3.3.4直接耦合多级放大电路,直接耦合多级放大电路的构成：

输入级：

差分放大电路或FET差分放大电路，从而减小温漂，增大共模抑制比。

中间级：

共射放大电路，从而获得高电压放大倍数。

输出级：

采用复合管的准互补输出级电路，从而使输出电阻小，带负载能力增强，而且最大不失真输出电压幅值接近电源电压。

53,直接耦合多级放大电路分析,三级放大电路,第一级是以T1和T2为放大管，双端输入，单端输出的差分放大电路。

第二级是以T3和T4管组成的复合管为放大管的共射放大电路。

第三级是准互补电路，R2、R23、和T5为组成UBE倍增电路以消除交越失真。

54,P1683.7,解：

双入双出差分放大电路,55,P1683.8,解：

双入单出差分放大电路,56,P1693.12,解：

带恒流源的双入单出差分放大电路,交流等效电路,Ui,Uo,57,P1693.13,解：

三级放大电路,带恒流源的双入单出差分放大电路,共射放大电路（PNP管）,共集放大电路（射集跟随器）,交流等效电路,58,