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上次课内容 放大电路的频率响应 频率对放大电路放大能力的影响测试 放大电路的耦合 多级阻容耦合放大电路的静动态分析. 模块三:集成运算放大电路. 柳浪闻莺的春天. 任务:构建仪用放大器. 问题 1 、在仪器设备中,放大器应具有怎样的性能? 2 、如何达成这些性能?. 输入信号的分类. (1) 差模 (differential mode) 输入. v i 1 - v i 2 = v d. (2) 共模 ( c ommon mode) 输入. (v i 1 + v i 2 )/2= v C. (3) 比较输入.
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上次课内容 放大电路的频率响应 频率对放大电路放大能力的影响测试 放大电路的耦合 多级阻容耦合放大电路的静动态分析 模块三:集成运算放大电路 柳浪闻莺的春天
任务:构建仪用放大器 问题1、在仪器设备中,放大器应具有怎样的性能?2、如何达成这些性能?
输入信号的分类 (1)差模(differential mode)输入 vi1 -vi2= vd (2)共模( common mode)输入 (vi1+ vi2 )/2= vC (3)比较输入 任意输入的信号 vi1、vi2 ,都可分解成差模分量和共模分量;差模信号是有用信号,共模信号往往是干扰信号。
差动(分)放大电路 差动放大电路 +VCC RC RC vo R1 R1 RB RB T2 T1 vi1 vi2 特点:结构对称。
R1 R1 RC RC vo RB RB T2 T1 vi1 vi2 vo= VC1 - VC2= 0 当 vi1= vi2 =0 时: 当温度变化时: vo= (VC1 + vC1 ) - (VC2 + vC2 ) = 0 一、 共模信号(零漂)的抑制 +VCC
R1 R1 RC RC vo RB RB T2 T1 vi1 vi2 +VCC 二. 差模信号的放大 差模输入信号:vi1 =- vi2 =vd/2(大小相等,极性相反) 设vC1 =VC1 +vC1, vC2 =VC2 +vC2。 因vi1 = -vi2,vC1 =-vC2 vo= vC1 - vC2= vC1- vC2 = 2vC1 差模电压放大倍数: (很大,一般大于1)
三、共模抑制比(KCMR)的定义 KCMR = KCMR(dB) = (分贝) 例:Avd=-200 Avc=0.1 KCMR=20 lg (-200)/0.1 =66 dB
典型差动放大电路 一、静态分析 +VCC RC RC vo RB RB T2 T1 RP vi1 vi2 RE –VEE 特点:①加入射极电阻RE ;加入负电源 -VEE,采用正负双电源供电(增大电路的线性范围)。 ②为了使左右平衡,设置了调零电位器RP。
R R +VCC 二、动态分析 RC vo RC RB RB T2 T1 vid RE –VEE
ic2 ic1 RC RC vo RB vod1 RB T2 T1 vod2 ib2 ib1 vi1 vi2 R R E RB C1 B1 ib1 ib1 vod1 vi1 rbe1 RC E 差模信号通路 T1单边微变等效电路
RB C1 B1 ib1 ib1 vod1 vi1 rbe1 RC E 单边差模放大倍数:
ic1 ic2 RC RC vod RB vod1 RB T2 T1 vod2 ib2 ib1 vi1 vi2 R R E 差模电压放大倍数: 即:总的差动电压放大倍数为: 若带负载,RL中点差模信号电位为 0, 所以放大倍数: 差模输入电阻和输出电阻
+VCC RC RC vo RB RB T2 T1 vi1 vi2 RE –VEE VE IC IE= 2IC 温度T IC IB VBE 自动稳定 RE的负反馈作用 抑制温度漂移,稳定静态工作点。 设vi1= vi2= 0 RE 具有强负反馈作用:产生的反馈信号是单管放大时的两倍。
+VCC ib1, ic1 vi1 ic2 ic1 RC RC vo vi2 ib2, ic2 RB RB T2 T1 ib2 ib1 R vid RE iRE R –VEE RE 对差模信号作用 ic1= - ic2 iRE= ie1+ie2= 0 vRE= 0 RE对差模信号不起作用
+VCC 双端 输入端 接法 RC RC vo 单端 RB RB T2 T1 双端 输出端 接法 vi1 vi2 单端 RE –VEE 差放电路的几种接法
vi1 = -vi2 =0.5vid 双端输入: Avd= Avd1 双(单)端输入双端输出: 双端输出: Avd= Avd1 单端输出: 双(单)端输入单端输出: 对Avd而言,双端输入与单端输入效果是一样的。 单端输入: vi1 =vid,vi2 = 0 (负载开路时) 结论: (负载开路时)
差分放大电路共模抑制能力的提高 • 采用对称差放 • 提高共用射极电阻 • 引入恒流源 恒流源 三极管恒流源 镜像电流源 微电流源
差分放大电路的传输特性 • 输入信号较小(约±26mV以下)时呈线性放大状态。 • 输入信号较大时呈非线性状态,具有限幅作用。 本次课内容 差分放大电路的工作原理 差分放大电路的静动态分析 各类差放及差分放大电路的传输特性 差分放大电路共模抑制能力的提高
作业: P.115. 3-1 3-2