【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Rr cod 2? （ 3） 對(duì)共模信號(hào)的抑制作用 021 ???? u uuuuAicococicocuc （ 4）衡量差動(dòng)放大電路的性能指標(biāo) —共模抑制比 實(shí)際應(yīng)用中，差動(dòng)放大電路兩輸入信號(hào)中既有差模 信號(hào)成分，又有無(wú)用的共模輸入成分 , 此時(shí)可利用疊加原理來(lái)求總的輸出電壓。 uAuAu icucidudo ?? )(lg20 dBAAKAAKucudC M RucudC M R?? 3 具有恒流源的差動(dòng)放大電路 恒流源差放電路如下圖所示 , T R R R3 構(gòu)成恒流源 。 R b u oV 1R b163。R c R c＋V 2i E 1＋163。u i 2 i E 2＋163。u i 1R 3V 3R 1R 2恒流 源163。 U EE＋ U CCu ei C 3 4 差分放大電路的另外幾種接法 差動(dòng)放大電路有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端 , 所以在信號(hào)源與兩個(gè)輸入端的連接方式及負(fù)載從 輸出端取出電壓的方式上可以根據(jù)需要靈活選擇。 雙端輸入、 單端輸出 輸出信號(hào)只從一管的集電極對(duì)地輸出 , 這種輸出方式 叫單端輸出。 此時(shí)由于只取出一管的集電極電壓變化量 , 只有雙端輸出電壓的一半 , 因而差模電壓放大倍數(shù)也只有雙端輸出時(shí)的一半。 單端輸入、 雙端輸出 將差放電路的一個(gè)輸入端接地 , 信號(hào)只從另一個(gè)輸入端輸入 , 這種連接方式稱(chēng)為單端輸入。 單端輸入、 單端輸出 由于單端輸入與雙端輸入情況相同 , 因而單端輸入、單端輸出電路 計(jì)算與雙端輸入、 單端輸出電路計(jì)算相同。 第 17 講 第 2 章 第 9 節(jié) 第 13 周 星期 五 第 56 節(jié) 標(biāo)題 : 第二章 功率放大電路 教學(xué)目標(biāo) OCL 功率放大電路的工作原理及相關(guān)計(jì)算 OTL 功率放大電路的工作原理及相關(guān)計(jì)算 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： OCL、 OTL 功率放大電路的工作原理及相關(guān)計(jì)算 思考或作業(yè) : 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法 輔助手段 1 功率放大器 (1) 由于功率放大器的主要任務(wù)是向負(fù)載提供一定的功率 , 因而輸出電壓和電流的幅度足夠大 (2) 由于輸 出信號(hào)幅度較大 , 使三極管工作在飽和區(qū)與截止區(qū)的邊沿 , 因此輸出信號(hào)存在一定程度的失真 。 (3) 功率放大器在輸出功率的同時(shí) , 三極管消耗的能量亦較大 , 因此 , 不可忽視管耗問(wèn)題 . 電路要求 根據(jù)功率放大器在電路中的作用及特點(diǎn) , 首先要求它輸出功率大、 非線(xiàn)性失真小、 效率高。 其次 , 由于三極管工作在大信號(hào)狀態(tài) , 要求它的極限參數(shù) ICM、 PCM、 U（ BR） CEO 等應(yīng)滿(mǎn)足電路正常工作并留有一定余量 , 同時(shí)還要考慮三極管有良好的散熱功能 , 以降低結(jié)溫 , 確保三極管安全工作。 根據(jù)放大器中三極管靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置的不同 , 可分成甲類(lèi)、 乙類(lèi)和甲乙類(lèi)三種。 （ 1）甲類(lèi)放大器的工作點(diǎn)設(shè)置在放大區(qū)的中間 , 優(yōu)點(diǎn)：在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)三極管都處于導(dǎo)通狀態(tài) , 輸出信號(hào)失真較小（前面討論的電壓放大器都工作在這種狀態(tài)）。 缺點(diǎn)：三極管有較大的靜態(tài)電流 ICQ , 這時(shí)管耗 PC 大 , 電路能量轉(zhuǎn)換效率低。 ＋ UCCV 1V2uiib2ib1 ie1ie2－ UCC＋－uoRL 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法 輔助手段 （ 2）乙類(lèi)放大器的工作點(diǎn)設(shè)置在截止區(qū) , 優(yōu)點(diǎn)：由于三極管的靜態(tài)電流 ICQ =0, 所以能量轉(zhuǎn)換效率高 , 缺點(diǎn)：只能對(duì)半個(gè)周期的輸入信號(hào)進(jìn)行放大 , 非線(xiàn)性失真大。 （ 3） 甲乙類(lèi)放大電路的工作點(diǎn)設(shè)在放大區(qū)但接近截止區(qū) , 即三極管處于微導(dǎo)通狀態(tài) , 這樣可以有 效克服乙類(lèi)放大電路的失真問(wèn)題 , 且能量轉(zhuǎn)換效率也較高 , 目前使用較廣泛。 2 乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率大電路（ OCL 圖 1 是雙電源乙類(lèi)互補(bǔ)功率放大電路。 這類(lèi)電路又稱(chēng)無(wú)輸出電容的功率放大電路 , 簡(jiǎn)稱(chēng) OCL 電路。 T1 為 NPN 型管 ,T2 為 PNP 型管 ,兩管參數(shù)對(duì)稱(chēng)。電路工作原理如下所述。 ui=0 時(shí) , 兩三極管都工作在1）靜態(tài)分析 當(dāng)輸入信號(hào)區(qū) , 此時(shí) IBQ、 ICQ、 截止IEQ 均為零 , 負(fù) 載上無(wú)電流通過(guò) , 輸出電壓 uo=0。 2 1）當(dāng)輸入信號(hào)為正半周時(shí) , ui0, 三極管 V1 導(dǎo)通 , V2 截止 , V1 管的射極電流 ie1 經(jīng)＋ Ｕ CC 自上而下流過(guò)負(fù)載 , 在RL 上形成正半周輸出電壓 , uo0。 （ 2）當(dāng)輸入信號(hào)為負(fù)半周時(shí) , ui0, 三極管 V2 導(dǎo)通 , V1截止 , V2 管的射極電流 ie2 經(jīng)－ Ｕ CC 自下而上流過(guò)負(fù)載 , 在 RL 上形成負(fù)半周輸出電壓 , uo0。 交越失真及其消除 產(chǎn)生這種失真的原因是 : 在乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路中 , 沒(méi)有施加偏置電壓 , 靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在零點(diǎn) , UBEQ=0, IBQ=0, ICQ=0, 三極管工作在截止區(qū)。 由于三極管存在死區(qū)電壓 , 當(dāng)輸入信號(hào)小于死區(qū)電壓時(shí) , 三極管 T T2 仍不導(dǎo)通 , 輸出電壓 uo 為零 , 這樣在 輸入信號(hào)正、 負(fù)半周的交界處 , 無(wú)輸出信號(hào) , 使輸出波形失真 , 這種失真叫交越失真。 為了解決交越失真 , 可給三極管加適當(dāng)?shù)幕鶚O偏置電壓 , 使之工作在甲乙類(lèi)工作狀態(tài) , 第 18 講 第 3 章 第 12 節(jié) 第 14 周 星期 第 節(jié) 標(biāo)題 : 第三章 集成運(yùn)算放大器 集成運(yùn)算放大器概述 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo) 掌握反向比例運(yùn)算、同向比例運(yùn)算 掌握加法運(yùn)算、減法運(yùn)算、微分與積分電路 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 反向比例運(yùn)算、同向比例運(yùn)算、加法運(yùn)算、減法運(yùn)算 思考或作業(yè) : 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法 輔助手段 1 概述 （ 1）開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù) Aud→∞ 。 （ 2）輸入電阻 rid→∞ 。 ＋ UCCV3V4ui－ UCC＋－uoRLR3V2V1R2R1（ 3）輸出電阻 rod→ 0 此外還有 :沒(méi)有失調(diào) ,沒(méi)有失調(diào)溫漂 ,共模抑制比趨于無(wú)窮大等。盡管理想運(yùn)放并不存在 ,但由于集成運(yùn)放的技術(shù)指標(biāo)都比較接近理想值 ,在具體分析時(shí)將其理想化是允許的 ,這種分析所帶來(lái)的誤差一般比較小 ,可以忽略不計(jì)。 集成運(yùn)放工作在線(xiàn)性區(qū)的必要條件是引入深度負(fù)反饋。 當(dāng)集成運(yùn)放工作在線(xiàn)性區(qū)時(shí) ,輸出電壓在有限值之間變化 ,而集成運(yùn)放的 Aud→∞ ,則 uid=uod/Aud≈ 0,由 uid=u＋ － u－ , u＋ =u－ 上式說(shuō)明 ,同相端和反相端電壓幾乎相等 ,所以稱(chēng)為 虛假短路 ,簡(jiǎn)稱(chēng) “虛短 ” rid→∞ ,得 i＋ =i－ =0 上式說(shuō)明 ,流入集成運(yùn)放同相端和反相端的電流幾乎為零 ,所以稱(chēng)為虛假斷路 ,簡(jiǎn)稱(chēng) “虛斷 ”。 當(dāng)集成運(yùn)放工作在開(kāi)環(huán)狀態(tài)或外接正反饋時(shí) ,由于集成運(yùn)放的 Aud 很大 ,只要有微小的電壓信號(hào)輸入 ,集成運(yùn)放就一定工作在非線(xiàn)性區(qū)。其特點(diǎn)是 :輸出電壓只有兩種狀態(tài) ,不是正飽和電壓＋ Uom,就是負(fù)飽和電壓－Uom。 （ 1）當(dāng)同相端 電壓大于反相端電壓 ,即 u＋ u－ 時(shí) , uo=＋ Uom （ 2）當(dāng)反相端電壓大于同相端電壓 ,即 u＋ u－ 時(shí) , uo=－ Uom 綜上所述 ,在分析具體的集成運(yùn)放應(yīng)用電路時(shí) ,首先判斷集成運(yùn)放工作在線(xiàn)性區(qū)還是非線(xiàn)性區(qū) ,再運(yùn)用線(xiàn)性區(qū)和非線(xiàn)性區(qū)的特點(diǎn)分析電路的工作原理。 1 比例運(yùn)算放大器 反相輸入比例運(yùn)算電路 輸出電壓與輸入電壓成比例關(guān)系 ,且相位相反。此外 ,由于反相端和同相端的對(duì)地電壓都接近于零 ,所以集成運(yùn)放輸入端的共模輸入電壓極小 ,這就是反相輸入電路的特點(diǎn)。 當(dāng) R1=Rf=R 時(shí) ,輸入電壓 與輸出電壓大小相等 ,相 位相反 , 由于反相輸入比例運(yùn)算電路引入的是深度電壓并聯(lián)負(fù)反饋 ,所以， 輸入電阻為 輸出電阻為 ( a )u ou iR l R fi l i f＋163。R 2( b )A＋163。＋u iR 1i 1 Au ＋u 163。i 163。i ＋R 2R fi fu o161。222。 同相輸入比例運(yùn)算電路 輸入信號(hào) ui 經(jīng)過(guò)外接電阻 R2 接到集成運(yùn)放的同相端 ,反饋電阻接到其反相端 ,構(gòu)成電壓串聯(lián)負(fù)反饋。 ＋163。＋R 2R 1u ii ii fR fu oi ＋ R2u iR 1i iR fu oi f＋163。( a ) ( b )161。222。 當(dāng) Rf=0 或 R1→∞時(shí) ,如圖所示 , 即輸出電 壓與輸入電壓大小 相等 ,相位相同 ,該電路稱(chēng)為電壓跟隨器。 由于同相輸入比例運(yùn)算電路引入的是深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋 ,所以， 輸入電阻為 rif=（ 1+AF） rid 11 1 RAFrRr idif ???? 01 ??? AFrr odof111,1 RRuuARRRuuuuufiouffoii??????? ??ifo uRRu )1( 1?? 輸出電阻為 2 加減運(yùn)算 實(shí)現(xiàn)了各信號(hào)按比例進(jìn)行加法運(yùn)算 。 ＋163。＋R 4u oR fi fi iR nR 2R 1i 1i 2i nu i 1u i 2u in161。161。222。 )(,2211122211121niniiffoninniiniifRuRuRuRiRuRuiRuiRuiiiiiii???????????????????????? 如取 R1=R2=…=Rn=Rf uo=—(ui1+ui2+…+uin),實(shí)現(xiàn)了各輸入信號(hào)的反相相加。 ＋163。＋R 1R 3R fu o 1u i1R 2( c )161。222。 當(dāng)R1=R2=R3=Rf=R 時(shí) ,uo=ui1－ ui2。在理想情況下 ,它的輸出電壓等于兩個(gè)輸入信號(hào)電壓之差 ,具有很好的抑制共模信號(hào)的能力。但是 ,該電路作為差動(dòng)放大器有輸入電阻低和增益調(diào)節(jié)困難兩大缺點(diǎn)。因此 ,為了滿(mǎn)足輸入阻抗和增益可調(diào)的要求 ,在工程上常采用多級(jí)運(yùn)放組成的差動(dòng)放大器來(lái)完成對(duì)差模信號(hào)的放大。 3 微分與積分電路 微分電路 01 ??? AFrr odof211323112121))(1()1(ififfifooouRRuRR RRRuRRuRRuuu?????????? ? ＋163。＋u iRCi CAi R Ru o( a )u iu ott( b )OO161。222。 dtduRCRiudtduCiiRoiC????? 積分電路 ＋163。＋u iRAi RRCi Cu o( a ) ( b )u iu oOOtt161。222。 dtuRCdtRuCdtiCu CiCo ??? ?????? 111 第 19 講 第 3 章 第 2 節(jié) 第 14 周 星期 第 節(jié) 標(biāo)題 : 第三章 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo) 、有源整流電路的電路及應(yīng)用 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 低通、高通、帶通、帶阻電路及應(yīng)用，電壓比較器電路及應(yīng)用 思考或作業(yè) : 作業(yè) 4 習(xí)題集 4 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法 輔助手段 1 有源整流電路 R 163。177。＋163。＋u iRV １R fV 163。 178。u o′ u o( a )u ou iO( b )161。222。u iOtu otO( c ) 圖中 ,V V2