ch3多级放大电路直接耦合2[精].ppt

3.3 直接耦合放大器 这种耦合方式可放大交流信号、缓慢变化信号、直流信号，且便于集成。 由于前后级之间的直流连通，使各级工作点互相影响，不能独立。因此，必须考虑各级间直流电压的配置问题,以使每一级都有合适的工作点。 3.3.1 直接耦合放大电路的零点漂移现象 一.零点漂移现象和产生原因 Ui=0 uo Au uO t O uI t O 影响：前级工作点随温度的变化会被后级传递并逐级放大，使得输出端产生很大的漂移电压。显然级数越多，放大倍数越大，则零点漂移就越严重。因此，在直接耦合电路中，如何稳定前级工作点，克服其漂移，成为至关重要的问题。 零点漂移现象：直接耦合时，输入电压为零，但输出电压不为零，并缓慢地发生不规则变化的现象。 任何参数变化，如电源电压波动、元件老化、半导体元件参数随温度变化而产生的变化（主要原因，也称温漂），都将产生输出电压的漂移。 二.抑制温漂的方法 1.在电路中加入直流负反馈以稳定Q点。 C1 Rc Rb2 +VCC C2 RL + ? + + + ? + Ce uo Rb1 Re ui 　 阻容耦合的静态工作点稳定电路b 直接耦合的静态工作点稳定电路a T Rb1 Rb2 Re 稳定工作点原理 目标：温度变化时，使IC维持恒定。 温度变化时，b点电位基本不变，由此实现静态工作点的稳定。 2.采用温度补偿的办法，利用热敏元件补偿放大器的零漂。 (1-*) a利用二极管的反向特性进行温度补 （二极管反向电流的改变导致IB的改变） D 静态工作点稳定电路　 b利用二极管的正向特性进行温度补偿（二极管正向UD的改变导致UB的改变） – 50 I / mA U / V 0.2 0.4 – 25 5 10 15 –0.01 –0.02 0 Rb1 Rb2 利用一个元件参数随温度的变化所引起的温漂来抵消另一个元件参数随温度的变化所引起的温漂，从而达到稳定工作点的目的，这就是温度补偿法的基本思想。 采用差分放大电路！ 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 差分放大电路的组成(a) T Re 带有Re负反馈电阻：可以稳定Q点，但仍存在零点漂移问题 差分放大电路的组成(b) T Re uO V 带有温控的电压源：UCQ变化时，直流电源V始终与之保持相等。 输出电压中就只有动态信号uI作用的部分了 Rb2 Rb1 + ui2 - + ui1 - VBB VBB 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 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。 uo= UC1 - UC2 = 0 uo= (UC1 + ?uC1 ) - (UC2 + ?uC2 ) = 0 一定温度时，若ui1=ui2=0，则有 当温度变化时 Rb2 Rb1 + ui2 - + ui1 - VBB VBB 差分放大电路的组成(c) 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。 又称差动放大电路：输入端信号有差别，输出电压才变动。 在参数完全对称的情况下,共模输出为零。 ΔiB1=-ΔiB2 ΔiC1=-ΔiC2 ΔuC1=-ΔuC2 ΔuO=ΔuC1-ΔuC2=2ΔuC1 缺点：Re1和Re2的存在会分掉一部分输出电压信号，使电路的电压放大能力变差，当它们数值较大时，甚至不能放大。 也可用公式理解(实质一样)，直流负反馈分 压式偏置电路动态参数 差分放大电路的改进图 将发射极电阻合二为一 Re Rb1 Rb2 + ui1 - VBB - ui2 + 差分放大电路的组成(d) 典型差分放大电路 差分放大电路的组成(e) Re Rb1 Rb2 + ui1 - -VEE - ui2 + 长尾式差分放大电路 加入负电源-VEE ，正负双电源供电，使信号变化幅度加大: Rb2 Rb1 + ui2 - + ui1 - VBB VBB IB1、IB2由负电源-VEE提供； 简化电路，便于调节静态工作点； 电源和信号源共接一个零地位。 在差模信号作用下Re 中的电流变化为零，即Re 对差模信号无反馈作用），相当于被短路。 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: 电路参数理想对称情况下，Ac＝0 结论：任意输入的信号: ui1 , ui2 ，都可分解成共模信号和差模信号。 注意：ui1 = uc