问题FET管放大电路的特点.ppt

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1、2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,142,问题：FET管放大电路的特点？,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,143,2.4.1 差放的偏置、输入和输出信号及连接方式,2.4 差动放大电路的特性与分析,1.组成对称结构两种输入方式 两种输出方式四种组合方式,2.直流工作点,2.4.1.1 差放的偏置方式与静态工作点计算,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,144,Ree稳定静态工作电流,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,145,用电流源偏置的差放：,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,146,差放的统一简化表示：,202

2、3/7/29,北京航空航天大学202教研室,147,2.4.1.2 差模信号与共模信号,V,v,I1,v,I2,应用叠加定理,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,148,共模信号的来源 vI1-vI2 干扰（对 T1、T2相同）工作点的漂移（等效为共模信号）,小信号状态（线性）差模放大,共模作用,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,149,2.4.1.3 差放的输入和输出连接方式,信号从两个输入端输入称为双端输入，RL接在两个输出端之间称为双端输出，信号只从一个输入端输入称为单端输入RL接在一个输出端和地之间称为单端输出。,单端和双端输入的差模和共模特性及其分析是相

3、同的单端和双端输出的差模和共模特性及其分析有明显的区别,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,150,双端输出,单端输出,2.4.3 基本共射差放理想对称时的微变等效分析,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,151,2.4.3.1 低频差模特性,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,152,差模电压增益：,共射对称差放双端输出时的Avd等于半边差模等效电路（即单管共射电路）的电压增益,在Rb0，忽略Rbb的情况下：,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,153,带有负反馈电阻Re的差放电压放大倍数为：,令：,得：,单端输出时：,2023/7/2

4、9,北京航空航天大学202教研室,154,差模输入电阻：,差模输出电阻：,单端输出时：,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,155,2.4.3.2 低频共模特性,定义：vocvo1vo2 1/2(vo1+vo2),2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,156,共模电压增益Ac-c：,可见，Rcm只对共模有很强的负反馈，对差模无负反馈故称Rcm为共模负反馈电阻，Rcm越大共模干扰抑制能力越强，因此要尽量增大Rcm,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,157,共模输入电阻：,共模输出电阻：,共模抑制比KCMR：,在2.4.7 节分析,2023/7/29,北京

5、航空航天大学202教研室,158,差放的分析方法 输入信号分解为差模信号与共模信号 利用差模信号、共模信号及电路对称的特点获得差模与共模半边等效电路 应用叠加定理和半边等效电路分别进行差模与共模分析,抑制共模和稳定工作点的关系 工作点漂移可看成是共模信号的作用 抑制共模和稳定工作点是一致的 提高共模抑制能力：-匹配精度,Rcm 双端输出 靠Rcm的负反馈和电路对称(对消)；单端输出 只靠Rcm的负反馈。,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,159,2.4.2 基本共射差放理想对称时的大信号特性与非线性失真,2.4.2.1 大信号差模特性,（自学）,2023/7/29,北京航空航天

6、大学202教研室,160,大信号特性曲线,大信号伏安特性表达式,（自学）,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,161,(1)静态(VID=0):Q,(2)加上 VID,(3)加上 VIC,(4)工作区域,差放的大信号特性曲线,（自学）,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,162,当vI1=vI2=0时（静态）,曲线iC1f（vId）和iC2f（vId）以纵轴对称，不论vId的大小和极性 如何，（iC1iC2）恒等于IEE,线性差模输入动态范围为VTVT（52mV）,曲线斜率为gmdiC/dvId 是传输跨导，在vId0时最大。,单端输出时,双端输出时,当vId为大信

7、号时，vId超过（4VT）以后，差放具有良好限幅特性。,（自学）,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,163,2.4.2.2 非线性失真和微变电压增益Avd,差放能够有效降低非线性失真，最低次谐波是三次的，在VidmVT2mV时，D3为2左右，在相同非线性失真条件下，差放的线性输入动态范围几乎时单管共射放大电路的10倍,（自学）,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,164,射极接入负反馈电阻后线性范围得到扩展，扩展的量几乎等于IEERe但跨导降低到：,线性输入范围的扩展：增加发射极电阻RE,（自学）,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,165,射极电阻

8、Re为不同值时的传输特性曲线,（自学）,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,166,2.4.4 JFET 共源差放的大信号特性及差模电压增益,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,167,共源差动放大器传输特性曲线：,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,168,2.4.5 有源负载共射差放的大信号特性及微变等效分析,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,169,有源负载差放从电路结构上看虽然是单端输出，但其差模传输跨导等于一个共射放大管的跨导，所以它有双端输出功能或称为单端-双端转换功能。,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,1

9、70,静态,忽略基区宽度调制效应 vi1=vi2=0,VBE1=VBE2 IC1=IC2=IEE/2,IC4=IC1 IO=IC4-IC2=0,1,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,171,2.动态,电流源的作用：使单端输出电流是单管电流的2倍！单端 双端的转换作用。,T,3,T,4,I,EE,/2+,i,T,1,T,2,I,O,+i,o,I,EE,-V,EE,v,o,+,_,v,i1,v,i2,R,L,V,CC,I,EE,/2+,i,I,EE,/2-,i,有源负载差放,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,172,2.4.5.2 微变等效分析Avd、Rid和Rod

10、,注意：有源负载差放是不对称差放，不能用半边等效电路分析！由于有源负载的动态电阻很大，所以T1和T2的rce要考虑。,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,173,2.4.5.2 微变等效分析Avd、Rid和Rod,忽略,C1点电流方程：,电压放大倍数：,O点电流方程：,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,174,差模输入电阻：,差模输出电阻RO：,差放空载时的等效电阻,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,175,最大差模输入电压Vidm:,Vidm是两输入端间所能承受的最大电压差值，超过该差值差放某一侧晶体管将出现PN结反向击穿。,最大共模输入电压Vicm:,Vicm是标称电源电压下，两输入端相同电位时的最大输入电压，一旦超过Vicm，差放的共模抑制能力将下降。,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,176,最大差模输入电压Vidm,Vid0.7VT1 导通；T2 截止。Je2 反压Vid反压,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,177,最大共模输入电压,共模输入电压超过最大值：使差放失去共模抑制能力！,具体可见：书P102图2.4.18,2023/7/29,北京航空航天大学202教研室,178,作业：2.21，2.22，2.23，2.24,