模电复习(一)

记录一下复习模电的过程。

集成运放中的单元电路

直接耦合放大电路的零点漂移现象

输入电压ΔuI\Delta u_\text{I}为零而输出电压ΔuO\Delta u_\text{O}的变化不为零的现象称为零点漂移现象

任何元件参数的变化,如电源电压的波动(使用高质量的稳压电源)、元件的老化(使用经过老化试验的元件)、半导体元件参数随温度变化而产生的变化(主要原因)。因此也称零点漂移为温度漂移(温漂)。

抑制温度漂移的方法

从某种意义上来讲,零点漂移就是Q点的漂移

  1. 在电路中引入直流负反馈
  2. 采用温度补偿的方法,利用热敏元件来抵消放大管的变化
  3. 采用特性相同的管子,使它们的温漂相互抵消,构成“差分放大电路”

差分放大电路

差分放大电路是构成多级直接耦合放大电路的基本单元电路,常作为集成运放的输入级

共模信号:大小相等、极性相同的信号

差模信号:大小相等、极性相反的信号

由于实际电阻的阻值误差各不相同,特别是晶体管特性的分散性,任何分立元件差分放大电路的参数不可能理想对称,也就不可能完全抑制零点漂移;而在集成电路中,由于相邻元件具有良好的对称性,故能够实现趋于参数理想对称的差分放大电路。

长尾式差分放大电路

由于电路参数的理想对称性,温度变化时管子的电流变化完全相同,故可以将温度漂移等效成共模信号。

实际上,差分放大电路对共模信号的抑制,不但利用了电路参数对称性所起的补偿作用,使两只晶体管的集电极电位变化相等;而且还利用了发射极电阻对共模信号的负反馈作用,抑制了每只晶体管集电极电流的变化,从而抑制集电极电位的变化。

改进型差分放大电路

在差分放大电路中,增大发射极电阻ReR_\text{e}的阻值,能够有效抑制每一边电路的温漂,提高共模抑制比。但是如果阻值太大,电源电压也必须提高,考虑到故障情况下这样高的电源电压会全部加在差分管上,差分管必须选择高耐压管,对于小信号放大电路这是不合理的。差分电路需要既能采用较低的电源电压、又能有很大的等效电阻ReR_\text{e}的发射极电路,电流源具备上述特点。

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