晶体管差动放大电路优秀课件
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第13讲--差动放大电路课件
+ T1 RC1 uBE1
－ iE1
RS2 －
+ uod －
+
+
uo1
uo2
－
－
RE iE
iC2
iB2 T2
RC2
+
uBE2 －
iE2
❖ 由三极管e极电流与e极电压指数关系，电流方程：
iC1
iE1＝I ES
exp( u BE1 UT
)
iE iE1 iE2 iC1 iC2
iC 2
iE2＝I ES
2024/10/10
电子电路基础
第十三讲 差动放大电路 （1）
1
主要内容
7.1 基本电路及特征分析 7.2 双端输入、单端输出差动放大电路旳特征 7.3 单端输入、双端输出差动放大电路旳特征 7.4 单端输入、单端输出差动放大电路旳特征 7.5 有源偏置差动放大电路
2
零点漂移
❖ 放大电路无输入时，还有缓慢变化旳电压 输出旳现象为零点漂移
(2)先求rbe,再用前述公式
rbe
rbb
UT ICQ
134 100 26 1.1
2.5(k)
ASD
RC1 //( RL / 2)
RS1 rbe1
100 5 // 5 71
1 2.5
VCC
iC1
iC2
RC1
RL
RC2
Ri 2(RS1 rbe1)
2 (1 2.5) 7(k)
❖ 增大发射极电阻RE旳阻值，线性范围增大
uo1, uo2
uo2
uodm
uo1
RE 小
RE 大
uid
0
电压传输特性
清华模电课件第7讲差动放大电路.ppt
二、双人双出长尾式差放
1、差模信号与差模输入
差模信号是指大小相等，极性相反的两个信号。将差 模信号加入到两个输入端的方式称差模输入。必须明确， 差模信号是有用信号，是放大的对象。
U Id U Id 1 2 U U Id 2 Id 2
差模输入电压用U
Id
表示
U U U I d I d 1 I d 2
(2)电路参数也要对称， 即 R R R C 1 C 2 C
R R R S 1 S 2 S 。
2、分类
长尾式差放 恒流源式差放 双入双出 双入单出 单入双出 单入单出
3、接法
4、输入信号类型 ①差模信号（有用）Ud 大小相等，极性相反 ②共模信号（无用）Uc 大小相等，极性相同 5、功能 放大差模信号的同时，抑制共模信号
1、典型差动放大电路形式
差动放大电路 (简称差放)是模拟 集成电路中常用的 基本单元电路。具 有优良的差模性能 及抑制零点漂移的 作用。
理想差放的条件：
(1)要求 即 因此
V 1 、V
r r r ，1 2 b e 1 b e 2 b e
2
两管的特性完全对称，
V 1 、V 2 称差动对管。
所以，RL开路。
, I , I , I , U , U Q点严格的说是6个量 I BQ 1 BQ 2 CQ 1 CQ 2 CQ 1 CQ 2
从长尾入手
令
U U 0 B Q 1 B Q 2
U U 0 . 7 V E B E Q
U 0 . 7 ( V ) V E E B E Q E E I E Q R R e e 1 ICQ I IEQ 1 C Q 1 2 ICQ1 IBQ1 IBQ1
U U U 0 o C o C 1 o C 2
第六章 晶体管放大电路4课件PPT
R1 R2 R3
Rf
u0
( R5 R1
ui1
R5 R2
ui2
R5 R3
ui3 )
若取R1=R2=R3=R f，则有
uO= -(u i1+u i2+u i3) 即
输出为各个输入电压的代数和。
例6-3 P135
3．积分运算电路
与反相比例运算电路的不同之处， 只在于用C 来代替反馈电阻R f
根据虚短，uO = - uC， u+=u -=0 ， 根据“虚断”i i 0
3.集成运算放大电路的图形符号
图6-26 运放图形符号
4.集成运算放大电路的性能指标
(1) 开环电压放大倍数 AO
AO
U od U id
பைடு நூலகம்
一般在 103 ~ 107之间
输出电压与两个输入端电压
之间存在线性放大关系
uo AO (u u )
(2) 输入电阻 R id 通常在 10K ~ 3M 之间。
ui u u uo
R1
RF
uo
RF R1
ui
输出电压u O与输入电压u i成比例运算关系，其比例系数为
-Rf / R1。 当Rf = R1 时，u O = - u i，两者反相，称为反相器 。
Af = u O /u i = - Rf / R1 ，称为闭环电压放大倍数。
1．比例运算电路
（2）同相输入比例运算电路
直接相连，所以U BE1将减小，从而使U CE1增大，这样使输出电 压UO减小，最终输出电压UO将基本不变。
本章小结
本章主要讨论了单管共发射极放大电路，并对功率放电路， 多级放大电路的连接，集成运算放，稳压电源等作了介绍 。
晶体三极管及其基本放大电路解读PPT课件
第13页/共79页
2. 设置静态工作点的必要性
为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零 时有合适的直流电流和极间电压？
输出电压必然失真！ 设置合适的静态工作点，首先要解决失真问题，但Q点 几乎影响着所有的动态参数！
第14页/共79页
三、基本共射放大电路的波形分
析
动态信号
驮载在静
态之上
与iC变化 方向相反
当VCC>>UBEQ时，IBQ 已知：VCC＝12V，
VCC Rb
Rb＝600kΩ，
Rc＝3kΩ ，
β
＝100。
Q
＝？
第23页/共79页
二、等效电路法
输入回路等效为 恒压源
•
半 利
导 用
体 线
器 性
件 元
的 件
非 建
线 立
性 模
特 型
性 ，
使 来
放 描
大 述
电 非
路线IBQ的性＝分器VBB析件－RU复的b BE杂特Q
第36页/共79页
直流负载线和交流负载线
B
I CQ RL'
Uom=? Q点在什么位置Uom最大？
交流负载线应过Q点，且 斜率决定于（Rc∥RL）
第37页/共79页
§4.4 晶体管放大电路的 三种接法
一、静态工作点稳定的共射放大电路 二、基本共集放大电路 三、基本共基放大电路 四、三种接法的比较
第38页/共79页ห้องสมุดไป่ตู้
• 在Ui不变的情况下， Rb减小，Uo如何变化？Au如何变化？
当Uo最大时，再减小Rb，会出现失真吗？
•
在增什大么，不情 真一了定？行！
况A下u ，UU空oi 载
2. 设置静态工作点的必要性
为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零 时有合适的直流电流和极间电压？
输出电压必然失真！ 设置合适的静态工作点，首先要解决失真问题，但Q点 几乎影响着所有的动态参数！
第14页/共79页
三、基本共射放大电路的波形分
析
动态信号
驮载在静
态之上
与iC变化 方向相反
当VCC>>UBEQ时，IBQ 已知：VCC＝12V，
VCC Rb
Rb＝600kΩ，
Rc＝3kΩ ，
β
＝100。
Q
＝？
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二、等效电路法
输入回路等效为 恒压源
•
半 利
导 用
体 线
器 性
件 元
的 件
非 建
线 立
性 模
特 型
性 ，
使 来
放 描
大 述
电 非
路线IBQ的性＝分器VBB析件－RU复的b BE杂特Q
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直流负载线和交流负载线
B
I CQ RL'
Uom=? Q点在什么位置Uom最大？
交流负载线应过Q点，且 斜率决定于（Rc∥RL）
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§4.4 晶体管放大电路的 三种接法
一、静态工作点稳定的共射放大电路 二、基本共集放大电路 三、基本共基放大电路 四、三种接法的比较
第38页/共79页ห้องสมุดไป่ตู้
• 在Ui不变的情况下， Rb减小，Uo如何变化？Au如何变化？
当Uo最大时，再减小Rb，会出现失真吗？
•
在增什大么，不情 真一了定？行！
况A下u ，UU空oi 载
第09讲、晶体管放大电路的三种接法ppt课件
Re
Rb rbe
1
1
(1 )
R e R b rb e
(Rb rbe)Re
Rb rbe (1)Re
综上所述，共集电极放大电路的主要特点是： 1、输入电阻高，传递信号源信号效率高； 2、输出电阻低，带负载能力强； 3、电压放大倍数小于1而接近于1，且输出电压与输入电
压相位相同，具有跟随特性。 因而在实用中，广泛用作输出级或中间隔离级。
.
若图电路中各元件参数为：UCC = 12V，RB= 240 kΩ，RE= 3.9 kΩ，
RS = 600Ω，RL = 12 kΩ，β= 60，rbb’= 300Ω C1和C2容量足够大， 试求：Au，Ri，Ro。
解：
IB
UCC UBE
RB (1)RE
12
240(160)3.9
IE IC IB 6 0 Re Rb rbe (1)Re
若 1 ＋ ） R （ e R b r b ， .eA u 1 ， 则 U o U 即 i。
2. 动态分析：输入电阻的分析
RL
Ri
Ui Ii
Ui Ib
I&b(Rb
rbe)I&eRe Ib
I& b(Rbrbe)Ib1I& bRe
带负载电阻后
Rbrbe(1)Re
第九讲
晶体管放大电路的三种接法
.
一、共集电极放大电路 共集电极放大电路又称射极输出器，主要作用是
交流电流放大，以提高整个放大电路的带负载能力。 实用中，一般用作输出级或隔离级。
.
一、基本共集放大电路
1. 静态分析
V B BIB Q R bU B E QIE Q R e
V B B U B E Q IB Q R b ( 1 )IB Q R e
晶体管放大电路PPT课件
RL R C // R L
负载电阻越小，放大倍数越小。
第19页/共49页
输入电阻
根据输入• 电阻的定义：
•
Ii
U
•
Ib
Ri
i
•
Ii
r R •
U i
b
be
R b //rbe rbe
•
Ic
•
RL •
bIB
Uo
RC
电路的输入电阻越大，从信号源取 得的电流越小，因此一般总是希望得到 较大的的输入电阻。
u 计算输入电阻ri u 计算输出电阻ro
第17页/共49页
3）用微变等效电路求动态指标
ui
uo
共射极放大电路
第18页/共49页
画微变等效电路
•
•
•
Ii
Ib
Ic
电压放大倍数 (Au)
•
•
Ui Ib rbe
•
•
Uo b Ib RL
r •
U i
Rb
b
e
•
RL •
bIB
Uo
RC
Au
b RL rbe
Ui Ii
=Rb//[rbe+(1+ b)RL]
第36页/共49页
3、输出电阻
•
Ii
•
Us
置0 Rs
•
Ui
Rb
•
Ib rbe
Re
保留
•
Ic
•
bIb
ro
用加压求流法求输出电阻。
第37页/共49页
（加电压求流法）
Rs Rs // RB
ro=Re//
rbe 1+ b
三极管及放大电路—差分放大电路(电子技术课件)
共模信号:
ui1 = ui2 大小相同，极性相同 差模输入信号: uid = ui1 – ui2= 2ui1 共模输入信号: uic = ui1 = ui2
Rc1uo
T1
RL
+ VCC Rc2 T2
ui1 uid
ui2
Re – VEE
2.差模输入
（1）双端输出时差模交流通路
T1
ui1 uid
ui2
(dB)
20 lg
Aud Auc
在理想情况下，KCMR=∞，集成电路 一般为 120 ~ 140 dB。
3.共模抑制比 （3）单端输出时共模电压放大倍数和共模抑制比
Rc1
Rc2
T1 RL uoc
T2
uic
2Re
2Re
单端输出共模交流通路
Auc1
uoc uic
R'L 2(1 )Re
R'L 2 Re
RL uo
差模输入电阻： Rid = 2rbe 差模输出电阻： Ro = 2Rc 与单管共射放大电路类似。
2.差模输入 （4）单端输出时差模电压放大倍数
Aud1
uo uid
uo1 2ui1
1 2
Aud1
Rc
2rbe
带负载RL时：Aud1
R'L
2rbe
RL Rc // RL
T1
ui1 uid
ui1 uid
ui2
Re – VEE
当 ui1 =ui2 = 0 时： VEE = UBEQ + IERe IE = (VEE – UBE) / REE IC1 = IC2 (VEE – UBE) / 2Re UC1 = UC2 = VCC – IC1Rc uo = UC1 – UC2 = 0
ui1 = ui2 大小相同，极性相同 差模输入信号: uid = ui1 – ui2= 2ui1 共模输入信号: uic = ui1 = ui2
Rc1uo
T1
RL
+ VCC Rc2 T2
ui1 uid
ui2
Re – VEE
2.差模输入
（1）双端输出时差模交流通路
T1
ui1 uid
ui2
(dB)
20 lg
Aud Auc
在理想情况下，KCMR=∞，集成电路 一般为 120 ~ 140 dB。
3.共模抑制比 （3）单端输出时共模电压放大倍数和共模抑制比
Rc1
Rc2
T1 RL uoc
T2
uic
2Re
2Re
单端输出共模交流通路
Auc1
uoc uic
R'L 2(1 )Re
R'L 2 Re
RL uo
差模输入电阻： Rid = 2rbe 差模输出电阻： Ro = 2Rc 与单管共射放大电路类似。
2.差模输入 （4）单端输出时差模电压放大倍数
Aud1
uo uid
uo1 2ui1
1 2
Aud1
Rc
2rbe
带负载RL时：Aud1
R'L
2rbe
RL Rc // RL
T1
ui1 uid
ui1 uid
ui2
Re – VEE
当 ui1 =ui2 = 0 时： VEE = UBEQ + IERe IE = (VEE – UBE) / REE IC1 = IC2 (VEE – UBE) / 2Re UC1 = UC2 = VCC – IC1Rc uo = UC1 – UC2 = 0
第二章晶体管及基本放大电路 87页PPT
11
3.晶体管特性曲线
3DG6的输入特性
3DG6的输出特性
第二章 晶体管及基本放大电路/2.1 半导体晶体管/特性曲线
12
4.晶体管输出回路电阻
a) 静态电阻
RCE
U CE IC
b) 动态电阻
rce
U CE I C
rce>>RCE
第二章 晶体管及基本放大电路/2.1 半导体晶体管/特性曲线
等效为一个线性电路，也就是把晶体管线性化， 等效为一个线性元件。这就是微变等效电路法。
• 线性化的条件：晶体管在小信号(微变量)情况
下工作，才能在静态工作点附近的小范围内用 直线段近似地代替晶体管的特性曲线。
第二章 晶体管及基本放大电路/2.4 动态分析/微变等效电路
28
1. 晶体管的微变等效电路 1)输入回路
=12 - 2×3=6V
第二章 晶体管及基本放大电路/2.3 静态（直流）分析
25
例2：判断图中各晶体管的工作状态（饱和，放大， 截止）。设所有的二极管和晶体管均为硅管， β＝40。
解： （a） 截止 , （b） 饱和 , （c） 放大 ,
第二章 晶体管及基本放大电路/2.3 静态（直流）分析
26
型半导体。
• 3） 集电极面积大，保证尽可能收
集到发射区发射的电子。
T 放大作 用的内部 条件
• （二）载流子运动规律及电流分配关系 • 当一个 NPN 型的晶体管接成共射极接法的
放大电路时：
• 发射结正向偏置 • 集电结反向偏置
T 放大作用 的外部条件
第二章 晶体管及基本放大电路/2.1 半导体晶体管/晶体管的放大作用
流IB（偏流），以使放大电路获得合适的工作点。 C1、C2 ：用以耦合交流，隔断直流，通常称为耦合
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计算项 VBE1(V) VBE2(V) IB(mA) IC(mA) IE (mA) IRe3(mA)
b
（3）差模电压放大倍数的测量
输入端A接入1KHz、20mV的正弦交流信号，输入端B接地。分别观察差动放
大管T1、T2集电极对地的电压和电阻Re3两端的电压波形。在输出波形不失真 的条件下，用毫伏表分别测量T1、T2 集电极对地的交流电压有效值UC1和UC2， 用万用表直流电压档测量Re3两端电压URe3。然后改变输入交流信号为1KHz、 30mV，重复上述测量填入表中并计算差模电压放大倍数AUD。
Aud
UC1 UC2 US
直流稳压电源
US(mV) UC1(mV) UC2(mV) UR3(mV) UC1+ UC2(mV)
Aud
20
40
3.恒流源式差动放大电路的测量 （1）零点调整
C与D连接，K与2连接构成恒流源式差动放大电路，输入 端A、B同时接地，接通电源VCC和VSS，用万用表直流电 压档测量双端输出电压，调节电位器RW，使双端输出电 压为零。在以后的实验中，RW应保持不变。
12V
12V
E1
E2
+12V
-12V
E
UIC(V) 1.8
UO(V)
AUC= UO／UIC
KCMR=20lg(AUD／AUC)
5.同时有差模和共模信号输入的电压放大倍数的测量
输入端A接D、B接E点，用万用表测量电压， 填入表中。计算AUD。
12V
12V
E1
E2
+12V
-12V
E
UIC(V) UID=URP1 1.8
UO1(V)
UO2(V)
UO(V)
AUD= UO／UID
晶体管差动放大电路
实验目的
1．加深对差动放大器性能及特点的理解。 2．学习差动放大器主要性能指标的测试方法。
实验内容和线路
1.正负电源的连接
为了给差动放大电路提供±12V工作电源，调节双路输出稳
压电源（Series方式），使E1和E2均为12V。关掉电源，将稳压 电源按图接线，E1的正极端子输出电压+12V，接在实验板的VCC 处。E2的负极端子输出电压-12V，接在实验板的VSS处。 E1的负 极端子和E2的正极端子连接后，接在实验板公共接地端。
万用表直流电压挡
V COM
直流稳压电源
12V
12V
E1
E2
+12V
-12V
（2）静态工作点的测量
测量表格中的有关电压，并计算相关的电压，电流。
直流稳压电源
12V
12V
E1
E2
C1 B1
E1
C2 B2
E2
+12V
-12V
VB1(V) VB2(V) VCE1(V) VCE2(V) VE1(V) VE2(V) VRc1(V) VR3(V)
计算项 VBE1(V) VBE2(V) IB(mA) IC(mA) IE (mA) IR3(mA)
b
3.差模电压放大倍数的测量
输入端A接入1KHz、20mV的正弦交流信号，输入端B接地。分别观察差动放 大管T1、T2集电极对地的电压和电阻R3两端的电压波形。在输出波形不失真 的条件下，用毫伏表分别测量T1、T2 集电极对地的交流电压有效值UC1和UC2， 用万用表直流电压档测量R3两端电压UR3。然后改变输入交流信号为1KHz、 30mV，重复上述测量填入表中并计算差模电压放大倍数AUD。
直流稳压电源
12V
12V
E1
E2
+12V
-12V
2.零点调整和静态工作点测量 （1）零点调整
C与D连接，K与1连接构成长尾式差动放电电路，输入端 A、B同时接地，接通电源VCC和VSS，用万用表直流电压 档测量双端输出电压，调节电位器RW，使双端输出电压 为零。在以后的实验中，RW应保持不变。
万用表直流电压挡
Aud
UC1 UC2 US
直流稳压电源
US(mV) UC1(mV) UC2(mV) URe3(mV) UC1+ UC2(mV)
Aud
20
30
4.共模电压放大倍数的测量
（1）用万用表直流电压挡测量E点与地之间的电压UIC，调节RP， 使UIC=1.8V。
（2）输入端A、B短接，短接点与E点连接，用万用表测量UO， 填入表中。计算共模电压放大倍数和共模抑制比。
V COM
直流稳压电源
12V
12V
E1
E2
+12V
-12V
（2）静态工作点的测量 测量表格中的有关电压，并计算相关的电压，电流。
万用表直流电压挡
V COM
直流稳压电源
12V
12V
E1
E2
+12V
-12V
VB1(V) VB2(V) VCE1(V) VCE2(V) VE1(V) VE2(V) VRc1(V) VR3(V)