多級放大電路與集成運(yùn)算放大器第三章多級放大不同耦合方式的特點(diǎn)和應(yīng)用場合多級放大電路的分析（動(dòng),靜態(tài)電路計(jì)算）多級放大電路動(dòng)態(tài)參數(shù)與各級基本放大電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的關(guān)系直接耦合放大電路的零點(diǎn)漂移（現(xiàn)象,原因等）克服溫度漂移方法之一—差分放大電路的結(jié)構(gòu)組成差分放大電路的工作原理及動(dòng),靜態(tài)分析四種不同接法差分放大電路性能比較放大電路互補(bǔ)輸出級工作原理分析通用型集成運(yùn)放的四個(gè)組成部分及其作用,對各級放大電路的要求集成運(yùn)放中常用的電流源電路組成及其工作原理電流源在集成運(yùn)放中的應(yīng)用:利用電流源設(shè)置放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)作為有源負(fù)載增強(qiáng)放大能力.集成運(yùn)放的性能指標(biāo)和等效電路集成運(yùn)放的選擇和使用3.1.3學(xué)習(xí)要點(diǎn)什么是多級放大電路,為什么要組成多級放大電路.常用的多級放大電路耦合方式有哪些,各有何特點(diǎn),如何根據(jù)需求組成多級放大電路.如何分析多級放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和動(dòng)態(tài)參數(shù).集成化放大電路為什么多采用直接耦合方式,它存在的最大問題是什么.什么是零點(diǎn)漂移現(xiàn)象,造成零點(diǎn)漂移的主要原因是什么.差分放大電路如何抑制零點(diǎn)漂移.差分放大電路如何設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn),如何分析差分放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn).什么是差模,共模信號,差分放大電路的共模放大倍數(shù),差模放大倍數(shù),共模抑制比,輸入輸出電阻分別用來描述其哪方面的性能,如何求取.不同接法的差分放大電路對其動(dòng)態(tài)性能有什么影響,各有何特點(diǎn).為什么直接耦合放大電路的輸出級要采用互補(bǔ)形式,如何設(shè)置其靜態(tài)工作點(diǎn).集成運(yùn)放由哪四部分電路組成,為什么要用差分電路作為輸入級,共射放大電路作為中間級,互補(bǔ)電路作為輸出級.為什么可以將集成運(yùn)放看成為一個(gè)高性能的雙端輸入,單端輸出的差分放大電路.電流源電路如何組成,如何工作.它如何構(gòu)成集成運(yùn)放的偏置電路和有源負(fù)載電路,有何優(yōu)點(diǎn).集成運(yùn)放有哪些主要指標(biāo)參數(shù),它們的物理意義是什么.如何選擇和使用集成運(yùn)放.3.2知識(shí)提要3.2.1多級放大電路一,多級放大電路的組成各種基本放大電路的性能各有優(yōu)缺點(diǎn),而在實(shí)際應(yīng)用中,常常需要對放大電路提出多方面的要求,這時(shí),就可以選擇多個(gè)基本放大電路"揚(yáng)長補(bǔ)短",并將它們合理地連成多級放大電路,滿足實(shí)際應(yīng)用對電路指標(biāo)的各種要求.多級放大電路由以下幾個(gè)部分組成,其框圖如圖3.1所示.圖3.1多級放大電路組成方框圖輸入級:對直接耦合放大電路要能夠有效地抑制零點(diǎn)漂移,并要求有較高的輸入電阻.中間級:主要作用是提供足夠高的電壓放大倍數(shù).輸出級:主要任務(wù)是給負(fù)載提供一定幅度的輸出電壓和輸出電流,且為了提高帶負(fù)載能力,要求輸出電阻較小.二,級間耦合方式級間耦合既要保證信號有效傳輸,避免信號失真,還要保證各級有合適的靜態(tài)工作點(diǎn).常見的耦合方式(1)直接耦合:將前一級的輸出端直接接到后一級的輸入端,稱為直接耦合方式.其原理如圖3.2(a)所示.直接耦合的特點(diǎn)為:可以放大直流及緩慢變化的信號,低頻響應(yīng)好,便于集成;但各級靜態(tài)工作點(diǎn)不獨(dú)立,設(shè)計(jì),計(jì)算及調(diào)試不便,存在零點(diǎn)漂移現(xiàn)象.(2)阻容耦合:如圖3.2(b)所示.各級間通過耦合圖3.2多級放大電路耦合方式原理框圖直接耦合方式存在的問題(1)零點(diǎn)漂移問題:直接耦合多級放大電路在輸入端對地短接的條件下,輸出端的電壓會(huì)信號源輸入級中間級輸出級負(fù)載RsuiA1+iu+1ou+2iuA2AnRL+inu+ouRsuiA1+iu+1ou+2iuA2AnRL+inu+ou(a)(b)信號源放大器負(fù)載或放大器放大器放大器(c)(d)作緩慢的隨機(jī)變化,這種現(xiàn)象稱為零點(diǎn)漂移.其原因主要是由于為最后一級放大電路的輸出電阻.3.2.2差分放大電路差動(dòng)放大電路是構(gòu)成多級直接耦合放大電路的基本單元電路.利用電路在結(jié)構(gòu)上的對稱性,可以有效抑制由于溫度變化引起晶體管參數(shù)變化造成的電路靜態(tài)工作點(diǎn)的漂移.一,差模輸入信號,共模輸入信號和共模抑制比1.差模輸入信號差分放大電路對差模輸入信號有放大能力,用差模電壓放大倍數(shù)表示:其中是在差模輸入信號作用下產(chǎn)生的輸出電壓2.共模輸入信號差分放大電路對共模輸入信號有抑制作用,用共模電壓放大倍數(shù)表示nniuiunuuinonioiouAAAAUUUUUUA1212211&&L&&&&L&&&&&1iiRR=1iRonoRR=onR21iiiduuu=idodudUUA&&&=odU&idU&)(2121iiicuuu+=其中是在共模輸入信號作用下的輸出電壓.于是有:共模抑制比為了綜合衡量差分放大電路對差模信號的放大能力和對共模信號的抑制能力,引入共模抑制比:的值越大,說明差分放大電路抑制零點(diǎn)漂移的能力越強(qiáng)二,差分放大電路的四種輸入輸出方式及靜動(dòng)態(tài)分析1.靜態(tài)分析差分電路在進(jìn)行靜態(tài)分析時(shí),令,依據(jù)電路的對稱性即先求發(fā)射極電流.2.動(dòng)態(tài)分析這里以長尾式差分電路為例,其動(dòng)態(tài)參數(shù)見表3.1.表3.1差分放大電路動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)icocucUUA&&&=ocU&icU&icidiuuu+=21

1icidiuuu+=212icucidudouAuAu+=&&ucudCMRAAK&&212121,,CMRK021==iiuuEQEQEQCQCQCQBQBQBQIIIIIIIIIEQI雙端輸出udA&ucA&212121,,RidRicRoKCMR雙端輸入rbeRbRLRc+)21〃(B0)(2rbeRb+Re])1(2[21B+++rbeRbRc2oo單端輸同上單端輸出雙端輸入)(2)//(rbeRbRLRc+mRe)1(2)//(BB+++rbeRbRLRcm)(2rbeRb+Re])1(2[21B+++rbeRbRcAucAud單三,改進(jìn)型差分放大電路—具有恒流源的差分放大電路射極電阻Re對共模輸入信號有負(fù)反饋?zhàn)饔茫琑e越大，越小,KCMRfi越大.但是Re又不能太大,因?yàn)镽e上的電壓降由+iuou名稱電路結(jié)構(gòu)電流傳輸關(guān)系動(dòng)態(tài)輸出電阻基本型電流源2cerRo=VCCRRI2CIT1T2+212+=RCII接入共集管的電流源VCCRRI2CIT1T2+T3)221(22++BBRcII2cerRo=串接電流源——VCCRRI2CIT1T2+T3T4B212+=RCII威爾遜電流源——RRI2CIT1T3+VCCT2)2221(22++BBRcII221cerRo?B比例電流源T1T2R2+VCC2CIRIR當(dāng)時(shí),21)105(ccll=RcIRR1212=22212)1(ceberrRRRRo+++輸出級電路輸出級電路需要有較強(qiáng)B1=BB1=B2=50,rbe1=rbe2=900.試求:求靜態(tài)工作點(diǎn);畫出放大電路的微變等效電路;求電路的輸入電阻Ri和輸出電阻Ro;計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au,Aus.圖3.4(a)解題思路:由于阻容耦合多級放大電路中的耦合電容具有隔直作用,所以其靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算按各單級電路分別計(jì)算.多級放大電路電壓放大倍數(shù)的計(jì)算可采用下述兩種方法:(1)若將后級電路的輸入電阻作為前級電路的負(fù)載 ,先計(jì)算出前級電路的電壓放大倍數(shù)Au1,再單獨(dú)計(jì)算后級電路的電壓放大倍數(shù)Au2.這樣電路總的電壓放大倍數(shù)Au即為兩者的乘積.(2)先單獨(dú)計(jì)算前級電路的電壓放大倍數(shù)Au1,此時(shí)負(fù)載相當(dāng)于開路.再將前級電路的輸出電阻Ro1作為后級電路的信號源內(nèi)阻Rs2,計(jì)算出后級電路的電壓放大倍數(shù)Aus2.這樣電路總的電壓放大倍數(shù)Au也為兩者的乘積.微電流源(Widlar電流源)——VCCRRI2CIT1T2+R2222lncRTcIIRVI=2222)1(ceberrRRRo++VCC+RSRb1Re1R1R2Re2Rc2RL+us+uo解:1.靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算.對第一級:對第二級:2.畫出放大電路的微變等效電路如圖3.4(b)所示.圖3.4(b)3.輸入輸出電阻的計(jì)算由圖(b)電路可知,第二級電路的輸入電阻Ri2的表達(dá)式為:電路總的輸入電阻Ri的表達(dá)式為:電路的輸出電阻為:電壓放大倍數(shù)的計(jì)算本例按第一種方法計(jì)算?由圖(b)電路可得：代入已知數(shù)據(jù)得:.電路總的電壓放大倍數(shù)為:考慮信號源內(nèi)阻Rs時(shí)電路總的電壓放大倍數(shù)為：ARUVIbBEccBQ357.2511807.012R)1(1e111=x+++mAAIIBQCQ75.135501lH==BVIVUCQccCEQ275.775.17.212R11e1>==?VVRRRUccB41250100502122=X++22e22226.17.04RCQBEBEQImAUUI~=VRIVUcCQccCEQ8.4)6.12(212)R(2e222=+<=+=+sU&1bI&B1bI&2bI&B2bI&1ber2berRsRb1Re1Rc2R1R2RL+UoRoRi2Rib1e1c1b2e2c2?==KRRRbeir9.09.0//50//100////2212=x++=++=KRrRrbebi6.29]9.0//7.2)501(9.0//[180]//R)1(//[21e111 B==KRRco2221e1121e11//R)1(//R)1(ibeiuRrRABB+++=&2222//beLcurRRA=&10097.021==uuAA&&,97)100(97.021=X==uuuAAA&&&當(dāng)然,也可按工程估算法估算電路的電壓放大倍數(shù).第一級為共集放大電路,其電壓放大倍數(shù).第二級為共射放大電路,其電壓放大倍數(shù)為:于是,總的電壓放大倍數(shù)為.計(jì)算誤差為3%,小于5%的工程誤差要求,估算成立.例題3.2圖3.5(a)為阻容耦合共射--共基放大電路.已知UBE1=UBE2=0.7VB,1=B2=100,計(jì)算電路的靜態(tài)工作點(diǎn);畫出電路的微變等效=X++=usiiusARRRA&&11心uA&1009.08//250//2222=beLcurRRAB&10021?=uuuAAA&&&==''10021bbbbrrVCC+(+12V)RS+usRbK551100K5.1K2K3.1K9.4K10K1K10Re1Rc1Re2Rb1Rb2Rc2RL+uoRUVIbBEccBQ1521015517.012R)1(1e111=x+++mAAIIBQCQ5.115100111>===BVRIVUcCQccCEQ75.6)R(1e111=+=VVRRRUccbbbB75.6129.4109.42122=X++22e2225.23.17.075.6RCQBEBEQImAUUI~=AIBQ252"畫微變等效電路如圖3.5(b)所示.圖3.5(b)輸入輸出電阻電路的輸入電阻為:而則電路的輸出電阻為:電壓放大倍數(shù)的計(jì)算將第二級的輸入電阻Ri2作為第一級的負(fù)載,計(jì)算第一級的電壓放大倍數(shù).先算第二級的輸入電阻:而則于是,第一級共射電路的電壓放大倍數(shù)為第二級電壓放大倍數(shù)為電路總的電壓放大倍數(shù)為考慮信號源內(nèi)阻Rs時(shí)的電壓放大倍數(shù)為VRIVUcCQccCE25.6)R(2e222=+"+sU&1bI&B1bI&2bl&B2bI&1ber2berRsRbRc2Rc1Re2RL+URoRi2Rib1e1c1b2e2c21//bebirRR==x++=Krbe85.15.126)1001(1001?=KRi85.185.1//551==KRRco12222e21//RB+=beirR=x++=Krbe15.15.226)1001(1002==4.1110115.1//3.12iR6.085.1)0114.0//5.1(100//12111=xbeicurRRAB&7915.1)10//1(100//2222=xbeLcurRRAB&4.47796.021=x==uuuAAA&&&從本例看出,由于第二級共基電路的輸入電阻很小,造成第一級共射電路的電壓放大倍數(shù)的絕對值也很小,這就是多級放大電路級間相互影響的結(jié)果.例題3.3共源一共射放大電路如圖3.6(a)所示.已知T1管的gm=0.6mA/V,T2管的rbe=1K,B=100.畫出電路的交流微變等效電路;計(jì)算輸入電阻和輸出電阻;計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au,Aus.圖3.6(a)解題思路:同例3.1.解:1.畫微變等效電路如圖3.6(b)所示.圖3.6(b)輸入輸出電阻計(jì)算由圖(b)可知輸入電阻為輸出電阻為電壓放大倍數(shù)計(jì)算第一級電壓放大倍數(shù)為第二級電壓放大倍數(shù)為1.47)4.47(84.11.084.1=X++=uisiusARRRA&&+us+uoRSK10K200K200K10RdRg1Rg2RgM1Rs1RfK1RCK2RLK20VCC+T1T22bl&2bl&B2beroU&GSU&GSU&gmRg2Rg1RgRSRfRdRCRL+sU&+RiRi2Roebcgds=+=+=MRRRRgggi1.1200//2001000//21==KRRco2375.016.01)1//10(6.01//1//221=X+X+fmbedmfmidmuRgrRgRgRRgA&總電壓放大倍數(shù)為由于輸入電阻大于大于信號源內(nèi)阻(即1100>>10),則考慮信號源內(nèi)阻后的電壓放大倍數(shù)仍為68.2.例題3.4恒流源式差分放大電路如圖3.7所示.已知晶體管的UBE=0.7V,穩(wěn)壓管的簡述恒流源結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn);求電路的靜態(tài)工作點(diǎn);求差模電壓放大倍數(shù);求差模輸入電阻和輸出電阻.圖3.7解題思路：差分放大電路在進(jìn)行靜態(tài)分析時(shí)一般認(rèn)為 UB=0同時(shí)對恒流源式差分電路先從T3管計(jì)算入手,計(jì)算得ICQ3,利用電路的對稱性，IEQ仁IEQ2,則2IEQ仁ICQ3即可求出T1,T2管的靜態(tài).動(dòng)態(tài)計(jì)算時(shí),分清楚單端輸出還是雙端輸出,按相應(yīng)的方法求出動(dòng)態(tài)參數(shù).解：1?恒流源結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：電路中T3管構(gòu)成的有源負(fù)載代替長尾式電路中的射極電阻Re,由于T3管c,e間的動(dòng)態(tài)電阻rce很大，其數(shù)量級約為100K左右，加之T3管射極引入電阻Re后,使c極對地的等效電阻進(jìn)一步提高，這樣T3的工作電流ICQ3更趨于理想電流源.動(dòng)態(tài)電阻增大,差分電路的共模電壓放大倍數(shù)減小,而差模電壓放大倍數(shù)并不受影響,從而增大了共模抑制比,這樣電路抑制零點(diǎn)漂移的能力就增強(qiáng)了.采用恒流源結(jié)構(gòu)在提高動(dòng)態(tài)電阻的同時(shí),晶體管c,e極間的直流電壓UCE變化并不大,這樣不用大幅度提高直流電源電壓,就能保證電路較大的動(dòng)態(tài)輸出電壓幅度.靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算先作T3管靜態(tài)計(jì)算,從其基極電位UB3入手.由電路圖知T3管射極電流IEQ3為8.1811)20//2(100//22=xbeLcurRRAB&2.68)8.181(375.021=x==uuuAAA&&&=='10050bbr,B=======KRKKRKRVVVVULcbEEccZ3053R1005126e,,,,,T1T2T3RCRCRbRbRLRwReDZK1K30200Vcc+EEV+iuVUVUZEEB66123=+=+=若假定Rw的滑動(dòng)端處于中間位置,則根據(jù)差分電路的對稱性知假設(shè)T1,T2管的基極電位UB=OV則兩管的射極電位UE=-0.7V,那么T3管的基極電流為T3管的壓降UCEQ為差模電壓放大倍數(shù)的計(jì)算此電路為雙端輸出電路,則差模電壓放大倍數(shù)為而于是得差模輸入電阻和輸出電阻的計(jì)算輸入電阻Rid為輸出電阻為例題3.5直接耦合放大電路如圖3.8(a)所示.兩個(gè)晶體管完全對稱,且已知.試回答下列問題:T1,T2各組成何種組態(tài)基本放大電路求其靜態(tài)工作點(diǎn);畫出放大電路的微變等效電路;求各級放大電路的電壓放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù),輸入輸出電阻,并與差分放大電路差模電壓放大倍數(shù),差模輸入電阻和輸出電阻比較,有何結(jié)論.3e331.053127.06R)(CQEEBEBEQImAVUUI~=+mAIIIIICQEQEQCQCQ05.0213212仁===AIIICQBQBQ1121===VURIVUUEcCQccCEQCEQ7.77.010005.01212X=+==A1ICQBQB233==VUUUUUEEECCEQ6)7.06(7.03333===2)1(2//wbebLcudRrRRRABB+++=&=x++=Krbe5.2605.026)501(1001822.0)501(5.265)230//100(50X+++X=udA&=+++=KRrRRwbebid73]2)1([2B==KRRco2002VUrBEbb7.0050===,,B圖3.8(a)解題思路:此電路既可看成是單端輸入,單端輸出的差分放大電路,按差分放大電路的計(jì)算方法計(jì)算.也可將其看成兩級直接耦合放大電路進(jìn)行計(jì)算.本例先按兩級直接耦合放大電路進(jìn)行計(jì)算,然后再按差分放大電路計(jì)算.解:由圖3.8(a)可見,T1管組成共集組態(tài)放大電路,T2組成共基組態(tài)放大電路，故該電路為共集—共基組合的兩級放大電路.它具有高輸入電阻和高輸出電阻,且具有很好的頻率特性,是一種寬帶放大電路.靜態(tài)工作點(diǎn)估算靜態(tài)時(shí)Ui=0,T1,T2管對稱，則IEQ1=IEQ2,從而有即可解得因?yàn)樗?而,這樣畫出電路小信號電路模型如圖3.8(b)所示.RCRERbRbVVcc15=+VVEE15=K1K1K2.2K15.7+UiUoT1T2Uo1EEEEQBEbBQVRIURI=++11221211212CQCQEBEEEbEBEEEEQEQIImARUVRRUV11=Q=++002.0102.0201121?=X=====VRIUAIIIbBQBCQBQBQ,BVUE7.0?ccCVU=1VUVUUUEccECCEQ7.1511===VRIVUcCQccC8.1222==VUUUECCEQ5.13)7.0(8.1222===RbR3030ERbRC2ber1ber2bl&B1bl&B2bl&1bl&b1b2e1e2c1c2+Ui+UoRiRi2Ro圖3.8(b)計(jì)算動(dòng)態(tài)參數(shù)T1組成共集放大電路,則第一級電壓放大倍數(shù)為而,所以T2組成共基放大電路,則第二級電壓放大倍數(shù)為放大電路總的電壓放大倍數(shù)為輸入電阻為輸出電阻為再按差分電路計(jì)算動(dòng)態(tài)參數(shù)此電路為單端輸出,故,表明這樣既結(jié)論,表明這樣既出時(shí)省掉差分放大電路另一輸出端的電阻Rc不會(huì)影響電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)可簡化電路結(jié)構(gòu),也可降低功耗.例題3.6電流源電路如圖3.9所示,已知各晶體管的特性相同,均為0.7V,?⑴ 求ICQ1,ICQ2各為多少；(2)當(dāng)Vcc=15V時(shí)，使輸出電流為A的電阻R應(yīng)為多大；(3)說明T3管子對電路性能改善有何作用?)//)(1(ii)//)(1(21211iEbebiEiouRRrRRRUUA++++&&&=++==KIrrEQbebe33.126)1(0121B?+++=465133.11122BbebrRR49.0)046.0//15.7()501(33.11)046.0//15.7()501(1=X+++X+=uA&2.4733.112.25022=+X+bebcurRRAB&1.232.4749.021=X==uuuAAA&&&)1//)(1()//)(1(2121BBB+++++=+++=bbeEbebiEbebiRrRrRRRrRR=+=+++^KrRRrrRbebbbebeb66.4)(2121==KRRco2.21.23)33.11(22.250212+xX+bebcudrRRAB&15.015.751233.11)1(22xx++x+++EbebcucRrRRABB&=+=KrRRbebid66.4)(21=+++=KRrRREbebic731)1(21B15415.01.23uc——udCMRAAK&&BEU,BBBB===321321bebeberrr==圖3.9解:(1)求ICQ1,ICQ2由于T1,T2特性一致,且所以.由電路圖知所以:(2)求R通常B值很大,所以，而所以:(3)T3管的作用T3管構(gòu)成的射極跟隨器接在基準(zhǔn)晶體管 T1的集電極與基極之間，由于射極跟隨器的隔離和電流放大作用,使T1,T2基極電流對參考電流IR的影響被減小到，使IC2與IR更接近.同時(shí),T3管的電流放大作用還可抑制由于溫度變化引起的 IC1,IC2的變化,其穩(wěn)定過程為:T「C)T--—IC1T,IC2T---(IR確定)—IB3J--—IE3JIC2(IC1)--IB2(IB1)J例題3.7電路如圖3.10所示,求差模電壓增益Aud的表達(dá)式.VCC——RRI2CIT1T2+T3—1CI——1BI2BI3BI3EI,BBBB===321CCCBBBI山ll====2121,CBBBE1IIII22213==+=)1(2133BBB++=CEBII1231))1(21())1(21()1(2CCCCBCRIIIIIIIBBBBBB++=++=++=+=RRCCIIII2)1(212221+++++BBBBBBRCII"2RUUVIBEBEccR13=KIUVIUVRCBEccRBEcc3.453304.11522211B+11圖3.10解題思路:這是一個(gè)由鏡像電流源作為負(fù)載的單端輸出的差分電路.靜態(tài)時(shí),ID2=IC1,ID2=ID3,抓住此點(diǎn)進(jìn)行靜態(tài)分析.動(dòng)態(tài)差模分析時(shí),抓住及鏡像電流源特點(diǎn).解：由電路圖知，T0,T1構(gòu)成鏡像電流源，作為T2,T3構(gòu)成的差分電路的負(fù)載?靜態(tài)分析由于ID2=IC1,ID2=ID3,所以從而動(dòng)態(tài)分析當(dāng)輸入差模信號時(shí),有：由鏡像電流源的關(guān)系可得：所以：而根據(jù)場效應(yīng)管放大機(jī)理有因此,單端輸出時(shí)的差模電壓增益為：例題3.8多級放大電路如圖3.12所示.設(shè)全部晶體管的，T6管的發(fā)射結(jié)面積是T3發(fā)射結(jié)面積的4倍,即.試進(jìn)行整個(gè)放大電路的靜態(tài)分析,即求出電路中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電位和各晶體管的電流.ccV+EEVI1Ci0Ci2Di3DiLiRLT0T1T2T3+Ui32ddii=03313===DDCDLIIIII0==LLoRIUIIIDD2132==32ddii=210dcciii==333132)(dddcdLiiiiii===223idmgsmdugugi==LmidLdiLLioudRguRiuRiuuA==32VUBE7.0仁>>,B364EEII=設(shè)各晶體管的，試進(jìn)行放大電路的動(dòng)態(tài)小信號分析，即求出放大電路的輸入電阻Rid,輸出電阻Ro和電壓放大倍數(shù).圖3.12解題思路:圖示電路為一個(gè)4級直接耦合放大電路,第一,第二級為差分放大電路且以鏡像電流源進(jìn)行發(fā)射極偏置;第三級為共射放大電路,并帶有射極電阻;第四級為共集放大電路.靜態(tài)分析時(shí)令輸入為零,并抓住鏡像電流源偏置這個(gè)關(guān)鍵.動(dòng)態(tài)分析時(shí),按多級放大電路逐級進(jìn)行計(jì)算.解:1.因?yàn)?所以靜態(tài)分析時(shí)可以忽略每只管子的基極電流.分析從T3,T9管組成的偏置鏡像電流源開始.由圖3.12可見,T9管的集電極電流為:根據(jù)鏡像電流源特性知:于是,第一級差分放大電路的靜態(tài)電流為:從而求得及由于,所以,那么第二級差分放大電路的靜態(tài)參數(shù)為于是100=BidoudUUA&&&=R1R2R3R4RRRT1T2T3T4T5T6T7T8T91CI2CI3CI6CI5CI7CI8CIVccV15++VccV15K6.28K20K20K3K3.2K3K7.15V10V101EUV7.04EUV3.9V12V7.0V0+Uid-+Uo9CI1>>BmARVIccC5.06.287.0157.079=mAIICC5.093==mAIIIIICEECC25.0213212仁===5411211025.02015BBCccCCUUVRIVUU=====VUVUEE3.97.041==,364EEII=mAHIICEEC2443366=~=~mAIIIIICCCEE12165454===^二VRIVUCccC123115355===從而經(jīng)T8管的基極一射極電壓降(UBE8=0.7V)后，使Uo=0V從而上述計(jì)算的有關(guān)節(jié)點(diǎn)的電壓及相關(guān)支路的電流已表示在圖3.12的電路中.2.動(dòng)態(tài)分析放大電路的差模輸入電阻所以放大電路電壓放大倍數(shù)的計(jì)算:第一級為雙端輸出差分放大電路,則因?yàn)榈诙壿斎腚娮铻樗缘诙墳閱味溯敵霾罘址糯箅娐?從而第三級輸入電阻為而則第三級是由T7管組成的共射放大電路，其電壓放大倍數(shù)為VUUUBECE7.12757=+=mARUVIIEccEC13.27.12154777=VVRIUUccCBC7.0157.151)(5787=X=+==mARVUIIccoEC53150)(688=1122ebbeidrrR'"二=X=+=KmAmVImVrCeb5.1025.02610126)1(1B=X=KRid215.1021211211)21//()21//(ebidbeidudrRRrRRAf?=BB&=+=^='kIrrREebbeid25.526)1(2224442B225.10)225.5//20(501?X=udA&4332)//(21beiudrRRABX=&+++=++=KRIRrREbei235)1(26)1()1(47473BBB=+~KIEbe6.226)1(44B576.2)235//3(100212"xx=udA&因?yàn)?所以第四級為T8管組成的共集電路，其電壓放大倍數(shù)近似為1,所以多級放大電路的總電壓增益為多級放大電路的輸出電阻為第四級輸出電阻,其值為例題3.9在圖3.13所示電路中,已知T1?T3管的特性完全相同,B>>2;反相輸入端的輸入電流為iI1,同相輸入端的輸入電流為iI2.試問:iC2"iB3"Aui=△uO/(iI1-iI2)"圖3.13解題思路:本例電路求解的關(guān)鍵是T1,T2管構(gòu)成鏡像電流源的電流關(guān)系即,而T3管組成的是共射放大電路.解:⑴由于B>>2,則由T1,T2管構(gòu)成鏡像電流源的電流關(guān)系得iB3=iI1-iC2"iI1-iI2輸出電壓的變化量和放大倍數(shù)分別為例題3.10比較圖3.14所示兩個(gè)電路,分別說明它的是如何消除交越失真和如何實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)的.47453)1()//(RrRRAbeiu++=&5684)1(RRrRbei>>++=B7.62357.151003=x~uA84161)7.6(57224321=xxx==uuudududAAAAA&&&&&xx+1603//101105261017.15//13685RrRRbeoB22Clii?212ICCiii"二c3B3Ol2l1OcB33cC3O)(RiuiiuARiRiuuiB=?=圖3.1