第4章组合放大电路物理教学课件PPT

第第4章章 组合放大电路组合放大电路41 一般组合放大电路一般组合放大电路组合放大电路的极间耦合组合放大电路的极间耦合阻容耦合阻容耦合组合放大电路的极间耦合组合放大电路的极间耦合变压器耦合变压器耦合组合放大电路的极间耦合组合放大电路的极间耦合直接耦合直接耦合组合放大电路的增益组合放大电路的增益RB1RC1rbe=1k2k60RB2RC2rbe=1k2k60+UCC+-+-RL2kuousrs=1k组合放大电路的增益组合放大电路的增益图图4.1.6b的思路的思路krrrbeii1214011/260/21111kkkrrRuuAbeiCiou6012/260/212kkkrRRuuAbeLCoou240021uuuAAARB1RC1rbe=1k2k60RB2RC2rbe=1k2k60+UCC+-+-RL2kuousrs=1k组合放大电路的增益组合放大电路的增益图图4.1.6a的思路的思路RB1RC1rbe=1k2k60RB2RC2rbe=1k2k60+UCC+-+-RL2kuousrs1k+UCC21111201260uobeCiouoAkkrRuuA2400222121)120(2222121LoLuoioiuouRrRArrrAA共源共源-共射组合放大电路共射组合放大电路例例4.1.1VT1静态工作点：静态工作点：4 . 22DSDGGSIRIUU22)()21 (6)1 (GSoffGSGSDSSDUUUII联立上两式，得联立上两式，得mAIDQ28. 1VUGSQ07. 1另另 VRRIUUSDDQCCDSQ53. 5)4 . 25(28. 115)(mSUUUIgoffGSGSQoffGSDSSm79. 2)1 (2)()(VURRRUCCGGGG2212+-UCCRLuoRB1RB2RE2RC15V3k60k20k2k3kusrs+-RE1100VT2VT1RDRSRG1RG2RG31.3M47M5k2.4k200k共源共源-共射组合放大电路共射组合放大电路VT2静态工作点静态工作点VT2静态工作点：静态工作点：VURRRUCCBBBB75. 315206020212VRRRIUUEECEQCCCEQ6 . 7)21 . 03(45. 115)(21kIUrrEQTbbbe245. 126)1001 (200)1 (CQEEBEQBEQImARRUUI45. 121 . 07 . 075. 321+-UCCRLuoRB1RB2RE2RC15V3k60k20k2k3kusrs+-RE1100VT2VT1RDRSRG1RG2RG31.3M47M5k2.4k200k共源共源-共射组合放大电路共射组合放大电路等效电路等效电路+-UCCRLuoRB1RB2RE2RC15V3k60k20k2k3kusrs+-RE1100VT2VT1RDRSRG1RG2RG31.3M47M5k2.4k200k共源共源-共射组合放大电路共射组合放大电路动态参数动态参数4 .121 . 01012) 3/3(100)1 ()/(12EbeLCuRrRRA9921uuuAAAMRRRrGGGi47/213kRrCo3kRrrEbei1 .12)1 (128)/(2211iBBDmurRRRgA共射共射-共基共基-共集放大电路共集放大电路例例4.1.251121RUUIIQBEBQCQC6333432)1 ()(RIURIIUQBQBEQBQCCC6343423)1 (RRURIUIQBEQCCCQBQBQEII333)1 (121BBQCEUUU4354112)(RIRRIUUUQBQCQCECCQCE633RIUUQECCQCE求求VT3的电流：的电流： 静态工作点：静态工作点： CCBURRRRU32131CCBURRRRRU321322共射共射-共基共基-共集放大电路共集放大电路动态分析动态分析作业作业作业：作业：139页：题页：题4.6第第4章章 组合放大电路组合放大电路42 差动放大电路差动放大电路基本差动放大电路基本差动放大电路静态工作点静态工作点EEBEQEEEEEEEQEERUURUUI)(221EEQEQEIII221EEQCQCIIIVUUBEQEQ7 . 00基本差动放大电路基本差动放大电路差模输入分析差模输入分析uO+-ui1ui2VT1VT2uo1uo2RCRCidiiuuu212121;oouu21111221udbeCioidoudArRuuuuA21ooouuubeCioidooidoudrRuuuuuuuA112122单端输出：单端输出： 双端输出：双端输出： 差模输入：差模输入： 基本差动放大电路基本差动放大电路共模输入分析共模输入分析uO+-uicVT1VT2uo1uo2RCRC2REE2REEuic+-+-021ooouuu021icooucuuuA单端输出：单端输出： 双端输出：双端输出： 0)1 (2211ucEEbeCicoucARrRuuA基本差动放大电路基本差动放大电路共模抑制比共模抑制比ucudCMRAAKlg20共模抑制比共模抑制比 ：理想情况下：理想情况下：双端输出时：双端输出时：单端输出时：单端输出时：CMRKCMRKbeEEEEbeCbeCCMRrRRrRrRK)1 (lg20)1 (22lg20例例4.2.14.2.1静态分析静态分析VURRRUEER6154642122QCERQEImARVUI332314 . 57 . 067 . 0mAIIIQCQCQC5 . 02132121be185. 25 . 0265120026)1 (rbeQEbbrkIrkIrQEbb53. 11265120026)1 (r3be3例例4.2.1动态分析：双端输出动态分析：双端输出2685. 210)220/20(50)2/(1besLCidoudrrRRuuAkrrrrrsbebesid7 .25)85. 210(221kRrCo4020icoucuuA差模电压放大倍数差模电压放大倍数差模输入电阻差模输入电阻差模输出电阻差模输出电阻共模电压放大倍数共模电压放大倍数例例4.2.1动态分析：双端输出动态分析：双端输出共模输入电阻共模输入电阻首先求首先求VT3的输出电阻的输出电阻ro3：)/()(2133RRriRiibebEb)/(32133EbebERRRriiRiRRRrRiEbeEb32133/rbe3uiibrceRE3ibR1R2i-ibi+ib例例4.2.1动态分析：双端输出动态分析：双端输出)/()(2133RRriRiibebEb)/(32133EbebERRRriiRiRRRrRiEbeEb32133/3)()(EbcebRiiriiubEceEceiRriRr)()(33bceceirir321333/EbeEceceoRRRrRrriur又又故故rbe3uiibrceRE3ibR1R2i-ibi+ib例例4.2.1动态分析：双端输出动态分析：双端输出Mk64 . 54/653. 14 . 55012003112)1 (obesicrrrr261260002)501 (85. 210icrMkkkMMrrricicic30661221/213)()(EbcebRiiriiubEceEceiRriRr)()(33bceceirir321333/EbeEceceoRRRrRrriur又又故故共模抑制比共模抑制比 CMRK例例4.2.1动态分析：单端输出动态分析：单端输出krrrrrbesbesid7 .2521kRrCo20332222/)1 (2)/(oLCobesLCicoucrRRrrrRRuuA331083. 0106220/20dBAAKucudCMR4 .871083. 05 .19lg20lg20322差模电压放大倍数差模电压放大倍数差模输入电阻差模输入电阻 差模输出电阻差模输出电阻 共模电压增益共模电压增益 共模抑制比共模抑制比 5 .19)85. 210(2)20/20(50)(2)/(22112*2besLCioidoudrrRRuuuuA差模传输特性曲线差模传输特性曲线作业作业作业作业143页：页：题题4.15第第4章章 组合放大电路组合放大电路43 集成运放的典型电路集成运放的典型电路A741内部电路内部电路A741偏置电路及输入级偏置电路及输入级+UCC-UEEuo+-RL2RL1= ri2uo1uo1VT1VT3uIA741A741中间级及输出级电路中间级及输出级电路+UCCuIuO0V0V0VuI-UEEuO0V+UCCuIuO0V0V-UEE实际交越失真(希望)A741A741中间级及输出级电路中间级及输出级电路+UCC-UEEuOuI-UEEuOuI+UCC+UCCuIuO0V0V-UEE实际交越失真(希望)第第4章章 组合放大电路组合放大电路44 运放的参数与实际模型运放的参数与实际模型运放的参数运放的参数(1)开环差模电压增益开环差模电压增益Aod(2)差模输入电阻差模输入电阻rid(3)最大差模输入电压最大差模输入电压Uidmax(4)共模抑制比共模抑制比KCMR例如：在电桥放大电路中，例如：在电桥放大电路中，设设 ， ，此时此时 ，根据下图得误差为根据下图得误差为10mV/1V=1%。610odA210ocAdBKCMR160VD1VD2+-RRRRR2V+-Aod=106Aoc=10-21V+0.5V1V-0.5V1V+10mV运放的参数运放的参数(5)最大共模输入电压最大共模输入电压Uicmax(6)开环带宽开环带宽BW(7)单位增益带宽单位增益带宽GBW(8)转换速率转换速率SR (Slew Rate)max)(dttduSoR+-uIuO运放的参数运放的参数(9)输入偏置电流输入偏置电流IIB （Input Bias）(10)输入失调电压输入失调电压UIO （Offset）(11)输入失调电流输入失调电流IIO(12)输入失调电压温度漂移输入失调电压温度漂移dUIO/dT(13)输入失调电流温漂输入失调电流温漂dIIO/dT)(21BNBPIBIIIBNBPIOIII+-uO=0VUIO运放的实际模型运放的实际模型