模电课件第5章.pptVIP

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2018-02-14 发布于江西
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模电课件第5章.ppt

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模电课件第5章

第5章集成电路运算放大器及单元电路 1 直接耦合 2 阻容耦合一个理想的直接耦合放大电路，输入信号为0时，输出电压应保持不变。但实际中，输出电压会随时间而缓慢发生变化。这种现象称为零点漂移。引起零漂的原因有温度变化、电源波动等许多因素，其中温度的影响最为严重。温度引起的漂移称温漂。零漂将被后级放大电路逐级放大，严重影响了有用信号的输出，甚至使后级电路进入饱和或截止状态，无法正常工作。多级放大电路中第一级的漂移影响最严重。下一页返回上一页 5.3 差分放大电路 5.3.1 直接耦合放大电路中的零点漂移抑制零漂的措施 ①引入直流负反馈稳定Q点，减少零漂。（分压式射极偏置电路） ②利用温敏元件补偿放大管的零漂。 ③采用差分放大电路作为多级放大电路的输入级。下一页返回上一页 5.3 差分放大电路下一页返回上一页 5.3 差分放大电路 5.3.2 差分式放大电路组成及工作原理差分放大电路是由对称的两个基本放大电路构成的，两个基本电路参数完全相同，管子的特性也完全相同。电路中两只管子的集电极静态电位在温度变化时将时时相等，因此以两集电极电压差作为输出，可以克服温度的漂移。 1 零漂的抑制 ①静态时： VC1=VC2 △IC1= △ IC2 ∴ Uo=（VC1+ △VC1 ）-（VC2 +△VC1 ）=0 ②温度升高时：集电极的电流增大，由于两管的参数相同 △VC1= △VC2 IC1= IC2 差分放大电路对两管产生的同相漂移具有抑制作用。 ∴ Uo=VC1-VC2 =0 下一页返回上一页 5.3 差分放大电路 VBE1=VBE2=VBE ?1= ?2= ? Q1= Q2= Q rbe1= rbe2= rbe 2 信号输入 ① 共模输入两输入端所加信号ui1和ui2大小相同极性（相位）也相同。由于电路参数对称，T1管和T2管所产生的电流变化相等，即 △ib1= △ ib2 从而输出电压 Uo=（VC1+ △uc1 ）-（VC2 +△uc1 ）=0 △ic1= △ ic2 T1管和T2管集电极电位变化也相等： △uc1= △uc2 结论：差分式放大电路对共模信号有很强的抑制作用，在电路参数完全相同的情况下，共模输出为零。共模信号需要抑制下一页返回上一页 + – + – 差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点漂移的抑制水平。 5.3 差分放大电路 ② 差模输入两输入端所加信号uI1和uI2大小相同极性（相位）相反。 △ui1= -△ui2 △iB1= - △ iB2 △iC1= - △ iC2 △uc1= - △uc2 Uo=（VC1+ △uc1 ）-（VC2 +△uc2 ）=2 △uc1 结论：差分式放大电路对差模信号有放大作用。为各自输出电压变化量的2倍。差模信号是有用信号下一页返回上一页 + – + – 两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化 5.3 差分放大电路 ③ 比较输入两输入端所加信号既非差模信号也非共模信号，大小极性任意。在分析时常将其分解为差模分量和共模分量求解。设其中 ——共模分量 ——差模分量则例:已知ui1=10mv, ui2=4mv,则差模分量共模分量下一页返回上一页信号输入方式 5.3 差分放大电路 3. 差模信号和共模信号差模信号共模信号差模电压增益共模电压增益电路总的输出线性放大电路方框图下一页返回上一页 5.3 差分放大电路根据信号源和负载的接地情况，差分放大电路有四种接法：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 RL + ui2 ui1 _ 下一页返回上一页 4 差分式放大电路的输入和输出方式 5.3 差分放大电路 1. 双端输出 5.3.3 差分式放大电路的静态分析基极电阻上的电压降可忽略不计，从而有发射极电位：静态工作点与负载电阻RL无关下一页返回上一页 5.3 差分放大电路 2. 单端输出由于输入回路参数对称，使静态电流仍然满足下一页返回上一页 5.3 差分放大电路 1. 双端输入 5.3.4 差分式放大电路的动态分析（1）差模情况双入－双出下一页返回上一页 5.3 差分放大电路与单管放大电路电压放大倍数相等接入差放，是为了抑制零漂双入－双出下一页返回上一页 5.3 差分放大电路输入电阻：输出电阻：双入－双出下一页返回上一页 5.3 差分放大