直流放大电路
出处:按学科分类—工业技术 北京出版社《现代综合机械设计手册下》第2735页(1490字)
直流放大电路的特点之一,是采用直接耦合方式.因此,在各级间存在直流工作电压的相互影响,每级的静态工作点不能独立计算,需考虑放大器级间的关系。如图8.3-23所示两级单端式直流放大器,他降低了前级集电极电压,升高了后级发射级电压(见图a),或采用稳压管耦合法(见图b),也有的采用NPN型与PNP型管的组合电路。
图8.3-23 两级单端式直流放大器
直流放大器会出现零点漂移现象,即输入端不加信号,或使输入端短路,其输出端的电压不为零,而有缓慢变化。引起放大器零点漂移的原因很多,其中最主要的是温度变化的影响。解决零点漂移的常用方法有:1.严格挑选第一级晶体管,并合理设计静态工作点;2.采用各种补偿电路,包括采用非线性元件进行补偿的电路,使各参数的变化相互抵销;3.采用深度负反馈,以提高电路的稳定度;4.采用差动式直流放大电路。
差动式直流放大电路如图8.3-24所示,由两个单端式直流放大电路构成,电路两边对称,放大管的型号、特性一致,元件的数值相同。如果两输入端的信号大小相等,方向相同,即△UI1=△U12,称为共模输入。若设AG为共模电压放大倍数,则输出电压为
△Uo=Ac(△Ui1-△UI2)=0
该式说明,对于完全对称的差动式直流放大器,在输入共模信号的情况下,两集电极之间无输出电压,即放大器没有放大能力。
如果两输入端的信号大小相等,方向相反,即△Ul1=-△U12,称为差模输入。若设Ad为差模放大倍数,则输出电压为
△Uo=Ad(△UI1-△UI2)=Ad·2△Ui1=Ad·△U因△Ui=△U↓(i1)-△Ui2)△Ud=△U0,所以
在图8.3-24所示差放电路中,如果由于某种原因致使两管的集电极电流升高,该集电极电流的变化量△Ic可折算为输入端有漂移电压△Ulp,即相当于在放大器加入一对共模信号。由于电路的对称性,输出端的差动信号为零,没有输出信号,可见,在输出端的漂移电压受到了抑制。差动放大器放大差动信号和抑制共模信号的能力,常用共模抑制比(CMRR)来衡量,其定义是
图8·3-24 差动式直流放大电路
图8.3-25所示是典型的差动放大电路。图中RE为共模反馈电阻,其主要作用是稳定静态工作点lEE为负电源,作用是抵偿RE两端的直流压降,使电路获得合适的工作点:Rp为调零电位器,供调节电路平衡用。差动放大电路四种接法的比较见表8.3-17.为了提高差动放大电路的共模抑制比,可采用具有恒流源的差动放大电路,如图8.3-26所示。
图8.3-25 典型差动放大电路
表8.3-17 差动放大电路四种接法的比较
图8.3-26 具有恒流源的差动放大电路