第二章 直接耦合放大电路及反馈

ΔuI
-
+VCC
Rc1
+ uo -
Rb1
VT1
VT2
+
ΔuI/2 -
Rc2 Rb2
+ ΔuI/2
-
Re -VEE
模拟电子篇
分析电路可以得出： +VCC
+ ΔuI
-
Rc1
+ uo -
Rb1
VT1
VT2
+
ΔuI/2 -
Rc2 Rb2
+ ΔuI/2
-
Re -VEE
iRe iE1 iE2 0 ic1 ic2 uc1 uc2
第二章 直接耦合放大电路及反馈
第一节 差动放大电路 第二节 直接耦合功率放大电路 第三节 集成运算放大电路 第四节 放大电路中的反馈
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在自动控制或检测系统中，往往是几秒、几十秒、甚 至更长时间，信号才稍有变化。对于这类变化缓慢信号的 放大，只能采用直接耦合方式。然而，利用分立元件很难 构成高质量的直接耦合放大电路。直接耦合方式便于集成 化，随着电子工业的发展，使集成运算放大电路具备了任 何分立原件不可能达到的高性能，而且目前不仅有通用型 芯片，还有适用于各种需要的特殊芯片。它们体积小、价 格低、性能好、可靠性高，因而得到了广泛的应用。在大 多数实用电路中，集成运放已经取代了分立元件放大电路。
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四 差动放大电路的四种接法
前面研究的都是双端输入、双端输出的差动放大 电路。实际上，根据输入端与输出端接地的不同，差 动放大电路有四种不同的接法：双端输入、双端输出； 双端输入、单端输出；单端输入、双端输出；单端输 入、单端输出。
模拟电子篇
+VCC
+ ΔuI
-
Rc1
+ uo -
Rb1
VT1
uI
iB (Rb
rbe ) iE
RW 2
+
Ad
Rb
rbe
Rc
(1 )
RW 2
ΔuI -
+VCC
Rc1
+ uo -
Rb1
VT1
VT2
+
Rw
ΔuI/2 -
Rc2 Rb2
+ ΔuI/2
-
Re -VEE
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➢输入电阻和输出电阻
Ri
uI iI
uI iB
2[Rb
rbe
(1
)
RW 2
]
RO 2RC
VT2
+
ΔuI/2 -
Rc2 Rb2
+ ΔuI/2
-
Re -VEE
双端输入、双端输出
模拟电子篇
+VCC
Rc1
Rc2
+
Rb1
Rb2
+
VT1 uo VT2
+
-
ΔuI/2 -
引起零漂的原因很多，如电源电压的波动，元件的老化 等，但主要是由于温度对三极管参数的影响造成的，因此 ，也称零点漂移为温度漂移，简称温漂。
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二 长尾式差动放大电路
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（一） 静态工作点的设置
IBQ Rb1 UBEQ 2IEQ1 Re VEE
I BQ
VEE U BEQ
Rb1 2(1 )Re
uo uc1 uc2 2uc2 2ic1Rc1 2iB1Rc1
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iB1
1 2
uI
/ (Rb1
rbe1 )
uo
uI Rb1 rbe1
Rc1
Ad
uo uI
Rc Rb rbe
Ad
RL ' Rb rbe
KCMR
|
Ad Ac
|
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为了克服参数的不对称， 加调零电位器。
1 2
ICQ IBQ
UCQ VCC ICQ1Re
U EQ1 (IBQ Rb U BEQ )
UCEQ UCQ U EQ1
模拟电子篇
在近似计算中，可以认为：
U BQ1 U BQ2 0
于是：
U EQ U BEQ
I Re
UE
U BEQ Re
I CQ1
ICQ 2
I Re 2
I BQ1
I BQ 2
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集成运放的输入级多采用差动放大电路，输出级多采 用直接耦合功率放大电路。而在实际放大电路中总要引入 这样那样的反馈。因此，本章首先叙述差动放大电路和直 接耦合放大电路的工作原理、静态、动态分析；然后介绍 集成运放放大电路的组成、外特性及主要参数；最后阐述 有关反馈的基本概念、判断反馈性质的方法、负反馈的四 种方式及其对放大电路性能的影响，以及在深度负反馈下 电压放大倍数的估算。
模拟电子篇
定义共模放大倍数来描述差动放大电路对共模信号 的抑制能力。
Auc
uoc uIc
模拟电子篇
（二） 对差模信号的放大作用
在差动放大电路输入
端加一个信号ΔuI，由于电 路的对称性，故经过分压
后，加在两个管子的输入
信号分别为+ΔuI/2、 -
+
ΔuI/2，我们把这种大小
相等，方向相反的输入信
号叫做差模信号。
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第一节 差动放大电路
一 直接耦合放大电路的零点漂移现象
RC1 RB
T1
Rs ui
us
第一级
RC2
+ V CC
T2
RL uo
第二级
模拟电子篇
在试验中发现，即使输入端短路，用直流毫伏表测量 放大电路的输出端，也会有缓慢变化的输出电压，这种 △uI=0但△uo≠0的现象称为零点漂移现象。
➢当加上共模信号时：
uI1 uI 2 uIC iB1 iB2 iC1 iC 2 uC1 uC 2 uo 0
由以上分析可知，差动放大电路对共模信号起抑制作用
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➢共模反馈电阻Re的作用：
iC1 iC2 iE1 iE2 iRe 2iE1 uE 2iE1 • Re
△uE导致发射结产生电压增量△uBE，而二者的变化方 向相反，从而使基极电流的变化正好抑制iC的变化，这样在 一定程度上抑制了每只管子集电极电位的变化。
1 2
I Re
1
模拟电子篇
（二） 对共模信号的抑制作用
➢当uI1=Ui2=0时:
UCQ1 UCQ2 uo uc1 uc2 UCQ1 UCQ2 0
➢当温度变化时：
IC1 IC2 UC1 UC2 uo uc1 uc2 (UCQ1 UC1) (UCQ2 UC2 ) 0
模拟电子篇
例2.1-1 对于上述差动电路，带入题中参数进行计算。
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三 具有恒流源的差动放大电路
+VCC
+ ΔuI/2
Rc1
Rc2
+ uo
Rb1
VT1
VT2
Rb2
ΔuI/2
IE1
IE2
R2
IC3
VT3
I1
IB3
R1
R3
-VEE
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U R1
R1 R1 R2
VEE
+VCC
IC3
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IE3
U R1 U BE R3
I EQ1
I EQ2
IC3 2
+ΔuI/2
Rc1
Rc2
+ uo
Rb1
Rb2
VT1
VT2
ΔuI/2
由以上分析可以知道，等效的 恒流源电路，由于内阻无穷大，所 以电路中相当于接了一个阻值为无 穷大的发射极电阻，因此，其抑制 零点漂移的能力很强，其共模抑制 比要比长尾放大电路大得多。
IE1
IE2
I
-VEE