集美大學(xué)模電總結(jié)復(fù)習(xí)要點(diǎn)說(shuō)明(編輯修改稿)
2025-05-14 12:54 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2=1mV→3mV+2mV差模輸入信號(hào)vsd=4mV和共模輸入信號(hào)vsc=3mV疊加而成。2．差模信號(hào)和共模信號(hào)的放大倍數(shù)放大電路對(duì)差模輸入信號(hào)的放大倍數(shù)稱(chēng)為差模電壓放大倍數(shù)AVD：AVD=vo/vsd。放大電路對(duì)共模輸入信號(hào)的放大倍數(shù)稱(chēng)為共模電壓放大倍數(shù)AVC：AVC=vo/vsc。在差、共模信號(hào)同存情況下，線(xiàn)性工作情況中，可利用疊加原理求放大電路總的輸出電壓vo。vo=AVDvsd+AVCvsc例：設(shè)有一個(gè)理想差動(dòng)放大器，已知：vs1=25mV，vs2=10mV，AVD=100，AVC=0。差模輸入電壓vsd=___mV；共模輸入電壓vsc=___mV；輸出電壓vo=___mV。答案vsd=vs1vs2=15mVvsc=(vs1+vs2)/2=35/2=，vo=AVDvsd+AVCvsc =10015+0 =1500mV 差放電路的工作原理 差動(dòng)式放大電路1．靜態(tài)分析，因沒(méi)有輸入信號(hào)，即vs1=vs2=0時(shí)，由于電路完全對(duì)稱(chēng)：所以輸入為0時(shí)，輸出也為0。2. 加入差模信號(hào)時(shí)，即。從電路看：vb1增大使得ib1增大，使ic1增大使得vc1減小。vb2減小使得ib2減小，又使ic2減小，使得vc2增大。由此可推出：vo=vc1vc2=2v（v為每管變化量）。若在輸入端加共模信號(hào)，即vs1=vs2。由于電路的對(duì)稱(chēng)性和恒流源偏置，理想情況下，vo=0，無(wú)輸出。這就是所謂“差動(dòng)”的意思：兩個(gè)輸入端之間有差別，輸出端才有變動(dòng)。3. 在差動(dòng)式電路中，無(wú)論是溫度的變化，還是電流源的波動(dòng)都會(huì)引起兩個(gè)三極管的ic及vc的變化。這個(gè)效果相當(dāng)于在兩個(gè)輸入端加入了共模信號(hào)，理想情況下，vo不變從而抑制了零漂。當(dāng)然實(shí)際情況下，要做到兩管完全對(duì)稱(chēng)和理想恒流源是比較困難的，但輸出漂移電壓將大為減小。綜上分析，放大差模信號(hào)，抑制共模信號(hào)是差放的基本特征。通常情況下，我們感興趣的是差模輸入信號(hào)，對(duì)于這部分有用信號(hào)，希望得到盡可能大的放大倍數(shù)；而共模輸入信號(hào)可能反映由于溫度變化而產(chǎn)生的漂移信號(hào)或隨輸入信號(hào)一起進(jìn)入放大電路的某種干擾信號(hào)，對(duì)于這樣的共模輸入信號(hào)我們希望盡量地加以抑制，不予放大傳送。凡是對(duì)差放兩管基極作用相同的信號(hào)都是共模信號(hào)。常見(jiàn)的有：（1）vi1不等于vi2，信號(hào)中含有共模信號(hào)；（2）干擾信號(hào)（通常是同時(shí)作用于輸入端）；（3）溫漂。靜態(tài)估算： 差放電路的動(dòng)態(tài)分析差放電路有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端。同樣，輸出也分雙端輸出和單端輸出方式。組合起來(lái)，有4種連接方式：雙端輸入雙端輸出、雙入單出、單入雙出、單入單出。1．雙入雙出（1）輸入為差模方式：，若ic1上升，而ic2下降。電路完全對(duì)稱(chēng)時(shí)，則|Δic1| =|Δic2|因?yàn)镮不變，因此Δve=0（vo1=vc1，vo2=vc2）。即AVC=A1（共發(fā)射單管放大電路的放大倍數(shù)）。有負(fù)載RL時(shí) 差動(dòng)放大器共模輸入交流通路及其等效電路因?yàn)镽L的中點(diǎn)是交流地電位，因此在其交流通路中，電路中線(xiàn)上各點(diǎn)均為交流接地，由上面的計(jì)算可見(jiàn)，負(fù)載在電路完全對(duì)稱(chēng)，雙入雙出的情況下，AVD=A1，可見(jiàn)該電路使用成倍的元器件換取抑制零漂的能力。差模輸入電阻Ri——從兩個(gè)輸入端看進(jìn)去的等效電阻Ri=2rbe。差模輸出電阻Ro的值為Ro=2Rc Ro、Ri是單管的兩倍。（2）輸入為共模方式：vs1=vs2，此時(shí)變化量相等，vc1=vc2 實(shí)際上，電路完全對(duì)稱(chēng)是不容易的，但即使這樣，AVC也很小，放大電路的抑制共模能力還是很強(qiáng)的。2．雙入單出對(duì)于差模信號(hào)：由于另一三極管的c極沒(méi)有利用，因此vo只有雙出的一半。差模輸入電阻：由于輸入回路沒(méi)變， Ri=2rbe差模輸出電阻： Ro=Rc1。對(duì)于共模信號(hào)，因?yàn)閮蛇呺娏魍瑫r(shí)增大或同時(shí)減小，因此在e處得到的是兩倍的ie。ve=2ieRe，這相當(dāng)于其交流通路中每個(gè)射極接2Re電阻。（Re——恒流源交流等效電阻）當(dāng)Re上升，即恒流源越接近理想的情況，AVC越小，抑制共模信號(hào)能力越強(qiáng)。3．單入雙出、單出若vs1=vi＞0，則ic1增大，使ie1也增大，ve增大。由于T2的b級(jí)通過(guò)Rs接地，則vBE2=0ve=ve，所以有vBE2減小，ic2也減小。整個(gè)過(guò)程，在單端輸入vs的作用下，兩T的電流為ic1增加，ic2減少。所以單端輸入時(shí)，差動(dòng)放大的TT2仍然工作在差動(dòng) 狀態(tài)。 2Re為等效電阻 單端輸入、雙端輸出電路從另一方面理解：vs1=vi，vs2=0將單端輸入信號(hào)分解成為一個(gè)差模信號(hào)vsd和共模信號(hào)vsc 將兩個(gè)輸入端的信號(hào)看作由共模信號(hào)和差模信號(hào)疊加而成，即：電路輸出端總電壓為：vo=AVCvsc+AVDvsd經(jīng)過(guò)這樣的變換后，電路便可按雙入情況分析：（1）如為雙端輸出，則似雙入雙出中分析：即可看為單入雙出時(shí)的輸出vo與雙入雙出相同。（2）如為單端輸出（設(shè)從T1，c極輸出），則似雙入單出中分析≈ （3）差模輸入電阻：當(dāng)Re很大時(shí)（開(kāi)路），可近似認(rèn)為Ri與差動(dòng)輸入時(shí)相似Ri≈2rbe （4）輸出電阻：雙出：Ro=2Rc單出：Ro=Rc注：對(duì)于單入單出的情況，從T1的c極輸出，和從T2的c極輸出時(shí)輸入，輸出的相位關(guān)系是不同的。設(shè)vi的瞬時(shí)極性大于零，則ic1增大，vc1減小，所以輸出與輸入電壓相位相反，所以AVD0。設(shè)vi的瞬時(shí)極性大于零，則ic1增大，ve增大，使得vBE2減小，所以ic2減小，vc2增大，輸入輸出相位相同。所以AVD0。由以上分析可知在單入單出差放電路中，如果從某個(gè)三極管的b極輸入，然后從同一個(gè)T的c極輸出，則vo和vi反相；如果從另一T的c極輸出，則vo和vi同相。順便提一下，在單出的情況下，常將不輸出的三極管的Rc
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