电子电工学.教学文案.ppt

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1、电子电工学.集成度:小规模、中规模、大规模和超大规模。导电类型:双极型、单极型和两者兼容的。功能:数字集成电路和模拟集成电路，后者又有集成运算放大器、集成功率放大器、集成稳压电源等多种。第一节差分放大电路第一章介绍的阻容耦合放大电路只适合于放大交流信号，而在工业控制和科学实验中经常遇到另外一些信号，即变化缓慢的电信号。如利用电热偶测量炉温的信号，由于炉温变化很慢，所以电热偶给出的就是一个缓慢变化的电压信号。0tuo这种缓慢变化的信号不能采用阻容耦合，只能用直接耦合的多级放大电路来放大。直接耦合：将前级的输出端直接接后级的输入端。可用来放大缓慢变化的信号或直流量

2、变化的信号。+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2––++RE22.零点漂移零点漂移：指输入信号电压为零时，输出电压发生缓慢地、无规则地变化的现象。uotO产生的原因：晶体管参数随温度变化、电源电压波动、电路元件参数的变化。直接耦合存在的两个问题：1.前后级静态工作点相互影响零点漂移的危害：直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。严重时，可能淹没有效信号电压，无法分辨是有效信号电压还是漂移电压。一般用输出漂移电压折合到输入端的等效漂移电压作为衡量零点漂移的指标。输入端等效漂移电压输出端漂移电压电压放大倍数一、差分放大电路的工作原理电路结构对称，在理想

3、的情况下，两管的特性及对应电阻元件的参数值都相等。差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。差分放大电路+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+++–––T2两个输入、两个输出两管静态工作点相同输出电压：uo=VC1－VC2=0静态时，ui1=ui2=0IC1=IC2，VC1=VC2+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+++–––T2uo=(VC1+VC1)－(VC2+VC2)=0当温度升高时ICVC（两管变化量相等）差分放大电路对两管所产生的同向漂移都有抑制作用。+UCCuoui1RCRB2T1RB

4、1RCui2RB2RB1+++–––T2IC1=IC2，VC1=VC2两管集电极电位呈等量同向变化，VC1=VC2，所以输出电压为零，即对共模信号没有放大能力。1.共模信号输入ui1=ui2大小相等、极性相同差分电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点漂移的抑制水平。+UCCuoRCRB2T1RB1RCRB2RB1+–ui1ui2++––T2+–+–+–+–+–+–共模信号需要抑制+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+++–––T2两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，2.差模信号输入ui1=–ui2大小相等、极性相反u

5、o=(VC1－VC1)－(VC2+VC１)=－2VC1即对差模信号有放大能力。+–+–+–+–+–+–差模信号是有用信号3.差分信号输入ui1、ui2大小和极性是任意的。放大器只放大两个输入信号的差值信号—差分放大电路。uo=Au(ui1-ui2)这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制系统中是常见的。对于比较信号，常分解为差模信号和共模信号处理。ui1=uic1+uid1，ui2=uic2+uid2，uid1=-uid2uic1=(ui1+ui2),uid1=(ui1-ui2)例1:ui1=10mV,ui2=6mVui2=8mV－2mV例2:ui1=2

6、0mV,ui2=16mV可分解成:ui1=18mV+2mVui2=18mV－2mV可分解成:ui1=8mV+2mV共模信号差模信号差分放大器对差模信号放大，而抑制共模信号。若电路完全对称，理想情况下共模放大倍数Ac=0输出电压uo=Ad（ui1－ui2）=Aduid若电路不完全对称，则Ac0，实际输出电压uo=Acuic+Aduid即共模信号对输出有影响。uo1=Acuic1+Aduid1，uo2=Acuic2+Aduid2，uo=uo1-uo2=Ad（uid1-uid2）=Aduid差分放大器对差模信号放大，而抑制共模信号。二、典型差分放大电路+UCCuo

7、ui1RCRPT1RBRCui2RERB+++–––T2EE+–RE的作用：稳定静态工作点，限制每个管子的漂移。EE：用于补偿RE上的压降，以获得合适的工作点。温度IC1IC2IEUREUBE1UBE2IB1IB2IC1IC2由于RE上电压URE的作用，使得它对共模信号具有抑制作用，而对差模信号，由于IC1和IC2的作用相互抵消，使它不影响差模信号的放大作用。差分放大电路抑制零漂的过程如下：三、差分放大电路的输入输出形式双端:单端:双端:单端:全面衡量差分放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力。差模放大倍数共模放大倍数KCMR越大，说明差放分辨差模信号的能力

8、越强，而抑制共模信号的能力越强。四、共