【正文】 載線(xiàn)和交流負(fù)載線(xiàn) 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 37 交流負(fù)載線(xiàn)的作法 IC UCE EC CCREQ IB 過(guò) Q點(diǎn)作一條直線(xiàn)，斜率為： LR?? 1交流負(fù)載線(xiàn) 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 38 靜態(tài)分析 一、估算法 （ 1）根據(jù)直流通道估算 IB IB UBE BBECB RUEI ??BCRE ??BCRE?RB稱(chēng)為 偏置電阻 ， IB稱(chēng)為 偏置電流 。 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 42 ube ib uce ic ube uce ic rce很大， 一般忽略。B 微變等效電路 uo RB1 RC RL ui RB2 交流通路 bebeBi rr||39。A ??? 39 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 47 167。 }R)(r//{RIUr LbeBiii ????? ?1??rbe iU?bI?RE RL RB oU?cI?bI??iI?RBI?BiRB RUI ?? ?Lbeib R39。 ro bI?iI?rbe RE RB cI?bI??SU?RS rbe RE RB RS bI? cI?bI??iI?eI?U?I?ebb IIII ???? ??? ?Esbesbe RURrURrU ??? ???????? ?Bss RRR //:??設(shè)電源置 0 IUro ??? )11/(1Esbe RRr????? ??????1// sbeE RrR 39 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 53 射極輸出器的使用 1. 將射極輸出器放在電路的首級(jí)，可以提高輸入電阻。 3. 將射極輸出器放在電路的兩級(jí)之間，可以起到電路的匹配作用。 ? 電路 耦合的選擇需考慮的問(wèn)題主要有：靜態(tài)點(diǎn)是否合適，前后級(jí)的工作點(diǎn)是否影響，電路的頻率響應(yīng)，輸入輸出阻抗，放大倍數(shù)等方面。 1. 靜態(tài) : Q點(diǎn)同單級(jí)。 (2) 前一級(jí)的輸出電壓是后一級(jí)的輸入電壓。 (4) 總電壓放大倍數(shù) =各級(jí)放大倍數(shù)的乘積。 (6) 總輸出電阻即為最后一級(jí)的輸出電阻。 ?????njuju AA1陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 61 基本型差動(dòng)放大器 一、結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)。 uo ui1 +UCC RC T1 RB RC T2 RB ui2 RE –UEE RW RW 雙電源的作用： （ 1）使信號(hào)變化幅度加大。 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 63 結(jié)論： 任意輸入的信號(hào) : ui1 , ui2 ，都可分解成差模分量和共模分量。 VB3?VE3 ?IE3 ?IC3 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 67 差分放大電路分析 (雙入、雙出 ) 靜態(tài)工作點(diǎn)： (無(wú)或忽略 RB時(shí) ) vI vI2=0,IE1Q=IE2Q=IE/2=()/2RE IBQ=IE1Q/(1+β), v CEQ＝ VCCICQRC+ 共模放大倍數(shù)： 因兩輸入端的輸入相同 (vIC)，兩輸出端的變化 也一樣 (VOC=0)，故 AC=0(理想情況，下雙入、雙出 ) 差模放大倍數(shù)： 畫(huà)出微變等效電路可得： Ad=β(R C∥R L/2)/(Rb+rbe) 輸入阻抗： Ri＝ 2(Rb+rbe)， 輸出阻抗： Ro＝ 2RC， 共模抑制比 :(CMRR)KCMR＝ Ad/Ac ∞ 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 68 差放電路的幾種接法 輸入端 接法 雙端 單端 輸出端 接法 雙端 單端 雙端輸入 雙端輸出 ： Ad = Ad1 雙端輸入 單端輸出 ： 121dd AA ?ui1 +UCC ui2 uo C1 B1 C2 E B2 RC T1 RB RC T2 RB IC3 UEE 組合： 雙入雙出； 雙入單出； 單入雙出； 單入單出。 Ad、 Ac、 Ro與輸出方式有關(guān)： 雙端輸出時(shí)： Ad=β(R C∥R L/2)/(Rb+rbe) Ac＝ 0 Ro＝ 2RC 單端輸出： Ad=β(R C∥R L)/2(Rb+rbe) AC＝ β(R C∥R L)/[Rb+rbe+2(1+β)R e]， RO＝ RC 單端輸入時(shí)，若輸入信號(hào)為 ui,其差模 輸入電壓 uid=ui。 雙端輸出時(shí)的共模抑制比： KCMR→ ∞ 單端輸出時(shí)的共模抑制比 ： KCMR=|Ad/Ac|=[Rb+rbe+2(1+β)R e]/2(Rb+rbe) 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 70 直 接 耦 合 互 補(bǔ) 輸 出 (簡(jiǎn)述 )： ? 放電電路對(duì)輸出級(jí)的要求： 低輸出電阻， 大動(dòng)態(tài)范圍， 高效率。 ? 基本電路： 工作原理： 此電路靜態(tài)時(shí) Ue=0 則： uI0時(shí) ,T1導(dǎo)通 uI0時(shí) ,T2導(dǎo)通 存在問(wèn)題： 交越失真！ ube死區(qū)電壓 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 71 第四章 集成運(yùn)放的組成： ? 一般分為四個(gè)部份： ? 輸入級(jí) (差放 ) ? 中間級(jí) (主放級(jí) ) ? 輸出級(jí) (互補(bǔ) ) ? 偏置電路 (電流源 ) ? uP－同相端輸入 ? uN－反向端輸入 ? uO－輸出 集成運(yùn)放電路方框圖 圖 各信號(hào)均以“地”為公共端 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 72 三、集成運(yùn)放 各部分作用、特點(diǎn) ? 輸入級(jí) (前置級(jí) )： 通常為一雙輸入、高性能差動(dòng)放大電路。 ? 中間級(jí) (主放級(jí) )： 運(yùn)放較強(qiáng)的放大能力主要體現(xiàn)在這一級(jí)，多為復(fù)合管共射放大電路。 ? 輸 出級(jí) ： 輸出線(xiàn)性范圍寬 ,多為互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)式射隨器。即輸出阻抗 ro小。 （ 2）輸入級(jí)常采用復(fù)合三極管或場(chǎng)效應(yīng)管，以減小輸入電流，增加輸入電阻。 集成運(yùn)放 各部分作用、特點(diǎn) ? 偏 置級(jí) ： 用于設(shè)置各級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，其電路構(gòu)成為各種 電流源 。 兩管的基 射極電壓任何時(shí)候都保持相等 ,即 UBE0=UBE1,所以任何時(shí)候都有： β 0=β 1=β,I B1=IB0=IB ? 若忽略穿透電流 ,則： IC1=IC0=βI B1=βI B0=βI B 2． 基本鏡像恒流源： 鏡像電流源圖 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 77 輸入電流 IR為： IR=IC1+IB1+IB2=IC1+2IB=(β+ 2)IB 222CCC B EIIIIEUIR???????當(dāng) β2 時(shí) ,輸出電流 如果能做到 IR與晶體管的參數(shù)無(wú)關(guān) ,則 IC1也就穩(wěn)定了 。因此 , 在 的范圍內(nèi) , 可以近似認(rèn)為 UBE1=UBE2， 即： 21 ??EEII2211 eEeE RIRI ?陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 79 當(dāng) β1 時(shí) RBREoCBCEIIIIIIIII???????21222221 eoeR RIRI ?21eeRoRRII?111eCCeBECCR RRURRUUI?????所以在 的范圍內(nèi) ??RoII112121eBECCeeReeo RRUURRIRRI????改變發(fā)射極電阻比獲得不同的輸出電流 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 80 基于比例電流源的多路電流源 多 路 電 流 源 電 路： 集成電路有多級(jí)電路，各 級(jí)都需要偏置，偏置電流 又各不相同，此時(shí)選用多 路電流源較合適。 此類(lèi)管當(dāng)基極電流一定時(shí)，各集電極 電流之比 等于它們的 集電區(qū)面積之比 。 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 82 第五章 主要問(wèn)題 ? 伏頻特性、相頻特性 ? 波特圖、通頻帶 ? 晶體管的 混合 π參數(shù)等效模型 ? 場(chǎng)管的高頻等效模型 ? 增益帶寬積概念 ? 放大電路的頻響 ? 低、中、高頻放大倍數(shù) ? 多極電路頻響參數(shù)計(jì)算 ? 集成運(yùn)放頻響、 頻率補(bǔ)償 ? 頻響與階躍響應(yīng) 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 83 頻率特性的一般概念 對(duì)含電容電路， 1/ω C 為 電容的容抗。此時(shí)輸出相對(duì)與輸入將產(chǎn)生衰減。 )2/(1 umu AA ?考慮頻率特性時(shí)的等效電路 高通 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 84 高通電路的頻響 ? 將復(fù)變量 用幅值、相角表示： )/1/(/)/1/(1)/1/(1 )/11/(1/LLLLiOufjffjfjffjRCjUUA????????????????uA? ?LLLuffffffA/a r c t a n90)/(1// 2???????－－幅頻特性 －－相頻特性 依 上二式分別畫(huà)出幅值、相移隨頻率的 變化曲線(xiàn)即得幅頻、相頻特性曲線(xiàn)。 當(dāng) f＝ fL時(shí) ,|Au|＝ ， φ ＝ 45186。 fL－－ 高通電路的下限截止頻率 fL I 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 85 波 特 圖 ? 放 大電路的放大倍數(shù)的變化范圍和輸入信號(hào)頻率的變化范圍通常都很大，為在同一坐標(biāo)系中表示如此寬變化范圍的兩個(gè)量，畫(huà)幅頻、相頻曲線(xiàn)時(shí)常采用 對(duì)數(shù)坐標(biāo) ；以此方式得到的幅頻、相頻曲線(xiàn)稱(chēng)為 波特圖。 flg?uAlg20陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 86 高通電路與低通電路的波特圖 圖 高通電路對(duì)數(shù)幅頻特性： 當(dāng) f》 fL 時(shí)， 20lg|Au|≈ 0,φ≈0 186。當(dāng) f＝ fL 時(shí) ,φ≈45 186。當(dāng) f《 fL時(shí) ,20lg|Au|≈ 20lgf/fL 低通電路對(duì)數(shù)幅頻特性： 當(dāng) f《 fH 時(shí)， 20lg|Au|≈ 0,φ≈0 186。, 20lg|Au|≈ 3dB； 當(dāng) f》 fH時(shí) , 20lg|Au|≈ 20lgf/fH 高通 低通 波特圖的 畫(huà)法介紹： 波特圖的特點(diǎn)： 幅頻特性 :在通頻帶上為 0dB,轉(zhuǎn)折頻 率處為 3dB,通帶外以 177。,轉(zhuǎn)折頻率 處為177。,通帶外以177。,變化發(fā)生 在 －－ 10fI之間。 ? 輸入電容 等效為 Cπ ′, Cπ ′ ? Cμ ″ ， 且 Cμ ″ 的容抗遠(yuǎn)大于集電極總負(fù)載 RL′因此也可不作考慮。 ? 多極阻容耦合電路中有 多個(gè)耦合電容和旁路電容 ，它們構(gòu)成了多級(jí)低通電路，具有 多個(gè)低頻轉(zhuǎn)折頻率 。 ? 定性分析 、 定量估算 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 91 多 極放大電路頻率特性的 定性分析 ? 多極放大電路的放大倍數(shù)： Au ?????nkuku AA1??????? 111 lg40lg20lg20 umumumu AAAA????????nkkuknkuAA11lg20lg20??其對(duì)數(shù)幅頻、 相頻特性： 先對(duì)兩管放大電路的情況進(jìn)行分析： 設(shè)此二電路具有相同的頻響，即： Aum1= Aum fL1= fL fH1= fH2， 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 92 多 級(jí) 電 路