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模电课件第三章(模拟电子技术基础第四版童诗白华成英).ppt

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课件 第三 模拟 电子技术 基础 第四 版童诗白华成英
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第三章,多级放大电路,耦合方式:直接耦合;阻容耦合;变压器耦合;光电耦合。,3.1 多级阻容耦合放大电路,耦合:即信号的传送。,多级放大电路对耦合电路要求:,1. ?静态:保证各级Q点设置,2. ?动态: ?传送信号。,要求:波形不失真,减少压降损失。,多级阻容耦合放大器的特点:,(1) 由于电容的隔直作用,各级放大器的静态工作点相互独立,分别估算。(2) 前一级的输出电压是后一级的输入电压。(3) 后一级的输入电阻是前一级的交流负载电阻。(4) 总电压放大倍数=各级放大倍数的乘积。(5) 总输入电阻 ri 即为第一级的输入电阻ri1 。(6) 总输出电阻即为最后一级的输出电阻。,由上述特点可知,射极输出器接在多级放大电路的首级可提高输入电阻;接在末级可减小输出电阻;接在中间级可起匹配作用,从而改善放大电路的性能。,例1:放大电路由下面两个放大电路组成。已知VCC=15V ,R1=100k?, R2=33k? ,RE1=2.5k?,RC=5k?,?1=60,; RB=570k?,RE2=5.6k?,? 2 =100,RS=20k? ,RL=5k?,,Ri ?= R1// R2// rbe ? ? ? ? =1.52 k?,求直接采用放大电路一的放大倍数Au和Aus。,,2. ?若信号经放大电路一放大后,再经射极输出器输出,求放大倍数Au 、Ri和Ro 。,,,增加R2 、RE2 : 用于设置合适的Q点。,问题 1 :前后级Q点相互影响。,直接耦合电路的特殊问题,问题 2 :零点漂移。,前一级的温漂将作为后一级的输入信号,使得当 ui 等于零时, uo不等于零。,,有时会将信号淹没,一、结构,特点:结构对称。,ui1,ui2,3.2 差分放大器,二、 抑制零漂的原理,uo= UC1 - UC2 ?= 0,uo= (UC1 + ?uC1 ?) - (UC2 + ?uC2 ) = 0,当 ?ui1 = ?ui2 =0 ?时:,当温度变化时:,+UCC,三、 共模电压放大倍数AC,+UCC,共模输入信号: ui1 = ui2 = uC (大小相等,极性相同),理想情况:ui1 = ui2 ? ? ?uC1 = uC2 ? uo= 0,共模电压放大倍数:,(很小,<1),但因两侧不完全对称, ui1="-" ui2="ud">1),设uC1 =UC1 +?uC1 , uC2 =UC2 +?uC2 。因ui1 = -ui2,? ??uC1 =-?uC2 ? uo= uC1 - uC2= ?uC1- ?uC2 = 2?uC1,差模电压放大倍数:,+UCC,五、共模抑制比(CMRR)的定义,例: ? ? ? Ad=-200 ? ? ? ? ? ? Ac=0.1 ? ? ? ? ? ?KCMRR=20 lg ? (-200)/0.1? =66 dB,CMRR ?— Common Mode Rejection Ratio,KCMRR =,KCMRR (dB) =,(分贝),一、结构,为了使左右平衡,可设置调零电位器:,特点:加入射极电阻RE ;加入负电源 -UEE ,采用正负双电源供电。,,3.2.2 双电源长尾式差放,双电源的作用:,(1)使信号变化幅度加大。(2)IB1、IB2由负电源-UEE提供。,二、 静态分析,温度T,,IC,,,IE ?= 2IC,,,UE,,UBE,,,,IB,,IC,,,,1. RE的作用,设ui1 = ui2 = 0,,,RE 具有强负反馈作用,—— 抑制温度漂移,稳定静态工作点。,IC1= IC2= IC= ?IB,UC1= UC2= UCC-IC×RC,UE1= UE2 =-IB×RB-UBE,UCE1= UCE2 = UC1-UE1,三、 动态分析,1. 输入信号分类,(1)差模(differential mode)输入,ui1 = -ui2= ud,,(2)共模( common mode) 输入,ui1 = ui2 = uC,,差模电压放大倍数:,共模电压放大倍数:,(一) ?差模输入,均压器,RE 对差模信号作用,ui1,,ui2,,ib1 , ic1,,,ib2 ?, ic2,,,ic1 ? = ?- ic2,iRE = ie1+ ie2 = 0,uRE ?= 0,,RE对差模信号不起作用,差模信号通路,T1单边微变等效电路,1. ?放大倍数,单边差模放大倍数:,若差动电路带负载RL (接在 C1 与 C2 之间), 对于差动信号而言,RL中点电位为 0, 所以放大倍数:,即:总的差动电压放大倍数为:,差模电压放大倍数:,ro = 2RC,ro,输入电阻:,输出电阻:,2. 输入输出电阻,思考题:电路去掉RB能正常工作吗? RB的作用是什么?,(二) 共模输入,RE对共模信号有抑制作用(原理静态分析,即由于RE的负反馈作用,使IE基本不变) 。,uC ?,ic1 、 ic2 ?,iRE 、 uRE ?,,,,共模信号通路:,T1单边微变等效电路,AC ?? 0,问题:负载影响共模放大倍数吗?,不影响!,电路结构:,3.2.3 恒流源式差放电路,,rce3 ?? 1M?,恒流源,,T3 :放大区,,静态分析:主要分析T3管。,VB3?VE3 ?IE3 ?IC3,1. 恒流源相当于阻值很大的电阻。,2. 恒流源不影响差模放大倍数。,3. 恒流源影响共模放大倍数,使共模放大倍数减小,从而增加共模抑制比,理想的恒流源相当于阻值为无穷的电阻,所以共模抑制比是无穷。,恒流源的作用,双端输入双端输出:,Ad ?= Ad1,双端输入单端输出:,3.2.4差放电路的几种接法,单端输出:,对Ad而言,双端输入与单端输入效果是一样的。,ud = 0.5ui ? , ?uc = 0,,ud = 0.5ui ? , ?uc = 0.5ui,

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