ch3多級放大電路直接耦合

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1、3.3直接耦合放大器這種耦合方式可放大交流信號、緩慢變化信號、直流信號，且便于集成。由于前后級之間的直流連通，使各級工作點(diǎn)互相影響，不能獨(dú)立。因此，必須考慮各級間直流電壓的配置問題,以使每一級都有合適的工作點(diǎn)。3.3.1直接耦合放大電路的零點(diǎn)漂移現(xiàn)象一.零點(diǎn)漂移現(xiàn)象和產(chǎn)生原因Ui=0uoAuuOtOuItO影響：前級工作點(diǎn)隨溫度的變化會被后級傳遞并逐級放大，使得輸出端產(chǎn)生很大的漂移電壓。顯然級數(shù)越多，放大倍數(shù)越大，則零點(diǎn)漂移就越嚴(yán)重。因此，在直接耦合電路中，如何穩(wěn)定前級工作點(diǎn)，克服其漂移，成為至關(guān)重要

2、的問題。零點(diǎn)漂移現(xiàn)象：直接耦合時(shí)，輸入電壓為零，但輸出電壓不為零，并緩慢地發(fā)生不規(guī)則變化的現(xiàn)象。任何參數(shù)變化，如電源電壓波動、元件老化、半導(dǎo)體元件參數(shù)隨溫度變化而產(chǎn)生的變化（主要原因，也稱溫漂），都將產(chǎn)生輸出電壓的漂移。二.抑制溫漂的方法1.在電路中加入直流負(fù)反饋以穩(wěn)定Q點(diǎn)。C1RcRb2+VCCC2RL+?+++?+CeuoRb1Reui阻容耦合的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路b直接耦合的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路aTRb1Rb2Re穩(wěn)定工作點(diǎn)原理目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使IC維持恒定。溫度變化時(shí)，b點(diǎn)電位基本不變，由此實(shí)現(xiàn)

3、靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。2.采用溫度補(bǔ)償?shù)霓k法，利用熱敏元件補(bǔ)償放大器的零漂。(1-4)a利用二極管的反向特性進(jìn)行溫度補(bǔ)（二極管反向電流的改變導(dǎo)致IB的改變）D靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路b利用二極管的正向特性進(jìn)行溫度補(bǔ)償（二極管正向UD的改變導(dǎo)致UB的改變）–50I/mAU/V0.20.4–2551015–0.01–0.020Rb1Rb2利用一個(gè)元件參數(shù)隨溫度的變化所引起的溫漂來抵消另一個(gè)元件參數(shù)隨溫度的變化所引起的溫漂，從而達(dá)到穩(wěn)定工作點(diǎn)的目的，這就是溫度補(bǔ)償法的基本思想。采用差分放大電路！3.3.2差分放大電路

4、差分放大電路是構(gòu)成多級直接耦合放大電路的基本單元電路一、電路的組成差分放大電路的組成(a)TRe帶有Re負(fù)反饋電阻：可以穩(wěn)定Q點(diǎn)，但仍存在零點(diǎn)漂移問題差分放大電路的組成(b)TReuOV帶有溫控的電壓源：UCQ變化時(shí)，直流電源V始終與之保持相等。輸出電壓中就只有動態(tài)信號uI作用的部分了Rb2Rb1+ui2-+ui1-VBBVBB采用與圖（a）所示電路參數(shù)完全相同，管子特性也相同的電路差分放大電路的組成(c)電路以兩只管子集電極電位差為輸出，可克服溫度漂移。uo=UC1-UC2=0uo=(UC1+?uC

5、1)-(UC2+?uC2)=0一定溫度時(shí)，若ui1=ui2=0，則有當(dāng)溫度變化時(shí)Rb2Rb1+ui2-+ui1-VBBVBB差分放大電路的組成(c)共模信號：輸入信號ui1和ui2大小相等，極性相同。差模信號：輸入信號ui1和ui2大小相等，極性相反。又稱差動放大電路：輸入端信號有差別，輸出電壓才變動。在參數(shù)完全對稱的情況下,共模輸出為零。ΔiB1=-ΔiB2ΔiC1=-ΔiC2ΔuC1=-ΔuC2ΔuO=ΔuC1-ΔuC2=2ΔuC1缺點(diǎn)：Re1和Re2的存在會分掉一部分輸出電壓信號，使電路的電壓放

6、大能力變差，當(dāng)它們數(shù)值較大時(shí)，甚至不能放大。也可用公式理解(實(shí)質(zhì)一樣)，直流負(fù)反饋分壓式偏置電路動態(tài)參數(shù)差分放大電路的改進(jìn)圖將發(fā)射極電阻合二為一ReRb1Rb2+ui1-VBB-ui2+差分放大電路的組成(d)典型差分放大電路差分放大電路的組成(e)ReRb1Rb2+ui1--VEE-ui2+長尾式差分放大電路加入負(fù)電源-VEE，正負(fù)雙電源供電，使信號變化幅度加大:Rb2Rb1+ui2-+ui1-VBBVBBIB1、IB2由負(fù)電源-VEE提供；簡化電路，便于調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)；電源和信號源共接一個(gè)零地位。

7、在差模信號作用下Re中的電流變化為零，即Re對差模信號無反饋?zhàn)饔茫喈?dāng)于被短路。動態(tài)分析1.輸入信號分類(1)差模(differentialmode)輸入ui1=-ui2=ud(2)共模(commonmode)輸入ui1=ui2=uc差模電壓放大倍數(shù):共模電壓放大倍數(shù):電路參數(shù)理想對稱情況下，Ac＝0結(jié)論：任意輸入的信號:ui1,ui2，都可分解成共模信號和差模信號。注意：ui1=uc+ud/2；ui2=uc-ud/2例:ui1=20mV=15+5mVui2=10mV=15-5mV共模信號:差模信號

8、:差模、共模信號動畫片二、長尾式差分放大電路（雙入雙出型）長尾式差分放大電路ReRb1Rb2-VEEui1ui2RC2RC11.靜態(tài)Q點(diǎn)分析（無負(fù)載情況）IE1=IE2≈(VEE―UBE)∕2Re；UCE1=UCE2≈VCC+VEE―(RC+2Re)IE1Uo=UCQ1-UCQ2=0；IB1=IB2=IE1/(1+β)由于Rb較小(很多情況下Rb為信號源內(nèi)阻)，其上的電壓降可忽略不計(jì)?；蛴胸?fù)載呢？——參照后面雙入單出情況，分析差異對稱性決定Q點(diǎn)不變！—