“模擬電路”是從事電子科學(xué)與技術(shù)、信息與通訊工程、控制科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等領(lǐng)域工作的工程技術(shù)人員,在學(xué)習(xí)電路應(yīng)用與設(shè)計(jì)時(shí)的一門重要基礎(chǔ)課。本書是在全體編者總結(jié)長(zhǎng)期從事模擬電路理論及實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、并對(duì)之前參加編寫的《模擬電路分析與設(shè)計(jì)》教材進(jìn)行充分總結(jié)基礎(chǔ)上進(jìn)行再次改編而成的。
為了適應(yīng)工程型人才培養(yǎng)的特點(diǎn),以及讓模擬電路充分發(fā)揮出專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)的重要功能,本書十分重視把先修課程“電路分析”中的許多重要概念和分析方法,以具體工程問(wèn)題運(yùn)用實(shí)例的形式在模擬電路的分析中加以強(qiáng)化和展示,使讀者在對(duì)模擬電路有更好認(rèn)識(shí)理解的同時(shí),還能夠更加透徹靈活理解和運(yùn)用電路分析理論、提高在更一般的電子工程領(lǐng)域中電路分析的能力。結(jié)合以上所述,本書主要具有以下方面特點(diǎn)。
1. 弱化半導(dǎo)體物理方面的介紹,強(qiáng)化理解如何基于非線性器件實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大的一般原理和基本概念。
2. 在關(guān)于BJT管放大電路介紹中,與一般教學(xué)策略不同,本書先通過(guò)對(duì)BJT管的基本特性和靜態(tài)參數(shù)及參數(shù)波動(dòng)區(qū)間分析的學(xué)習(xí),然后再介紹信號(hào)的耦合和響應(yīng)的分析方法。先從讀者較為熟悉的直流分析入手幫助加深理解BJT特性,通過(guò)分析電路參數(shù)的波動(dòng)區(qū)間為動(dòng)態(tài)分析鋪墊基礎(chǔ),最后再?gòu)幕谛盘?hào)偶合輸入和偶合輸出可能的幾種方法上,對(duì)其交流特性進(jìn)行分析,此種教學(xué)方法在實(shí)踐中取得了較好的效果。
3. 注意更多地引入如何進(jìn)行放大電路參數(shù)設(shè)計(jì)方面的介紹,彌補(bǔ)許多教材在此方面的相對(duì)不足。
4. 較充分地兼顧工程型教學(xué)層面中研究能力相對(duì)偏弱的特點(diǎn),在課后習(xí)題的設(shè)計(jì)編排上,注意盡可能將問(wèn)題以各種大類進(jìn)行分類,通過(guò)對(duì)各種大類問(wèn)題采取概念、判斷、分析和計(jì)算這樣的問(wèn)題分解過(guò)程,先幫助解決怎么分析問(wèn)題,然后再幫助怎么計(jì)算,循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生逐步深入掌握解題方法。
5. 培養(yǎng)良好的閱讀習(xí)慣和能力是學(xué)生學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的重要手段和體現(xiàn)。為了較好地適應(yīng)工程型教學(xué)層面學(xué)生閱讀和自學(xué)能力培養(yǎng)的需要,本書在語(yǔ)言風(fēng)格上力爭(zhēng)做到描述細(xì)致、通俗易懂,在涉獵的知識(shí)面上以能夠構(gòu)成適應(yīng)工程需求的、基本的模擬電路知識(shí)體系框架為限,而不對(duì)問(wèn)題進(jìn)行更多和更深入的探討,以保證對(duì)于一般讀者的可讀性。
“模擬電路”是從事電子科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程、控制科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等領(lǐng)域工作的工程技術(shù)人員,是習(xí)電路應(yīng)用與設(shè)計(jì)時(shí)的一門重要基礎(chǔ)課。本書是在全體編者總結(jié)長(zhǎng)期從事模擬電路理論及實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn),并對(duì)之前參加編寫的《模擬電路分析與設(shè)計(jì)》教材進(jìn)行充分總結(jié)基礎(chǔ)上進(jìn)行再次改編而成的。
作為模擬電子電路課程的基礎(chǔ),本書以研究微變信號(hào)的放大為核心任務(wù),以BJT管和FET管為基本器件,以研究和掌握與之相關(guān)的各種問(wèn)題和概念為主要學(xué)習(xí)對(duì)象,以能夠滿足一般工程應(yīng)用需求為基本目標(biāo)進(jìn)行研究分析,并在此基礎(chǔ)上引申到基于電子系統(tǒng)環(huán)境下的反饋理論、集成運(yùn)放性能及運(yùn)用、信號(hào)變換與處理以及電源系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。
為了適應(yīng)工程型人才培養(yǎng)的特點(diǎn),以及讓模擬電路充分發(fā)揮出專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)的重要功能,本書十分重視把先修課程“電路分析”中的許多重要概念和分析方法,以具體工程問(wèn)題運(yùn)用實(shí)例的形式在模擬電路的分析中加以強(qiáng)化和展示,使讀者在對(duì)模擬電路有更好認(rèn)識(shí)理解的同時(shí),還能夠更加透徹靈活地理解和運(yùn)用電路分析理論,提高在更一般的電子工程領(lǐng)域中電路分析的能力。結(jié)合以上所述,本書主要具有以下5個(gè)特點(diǎn)。
(1) 弱化半導(dǎo)體物理方面的介紹,強(qiáng)化理解如何基于非線性器件實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大的一般原理和基本概念。
(2) 在關(guān)于BJT管放大電路介紹中,與一般教學(xué)策略不同,本書先通過(guò)對(duì)BJT管的基本特性和靜態(tài)參數(shù)及參數(shù)波動(dòng)區(qū)間分析的學(xué)習(xí),然后再介紹信號(hào)的耦合和響應(yīng)的分析方法。先從讀者較為熟悉的直流分析入手幫助加深理解BJT特性,通過(guò)分析電路參數(shù)的波動(dòng)區(qū)間為動(dòng)態(tài)分析鋪墊基礎(chǔ),最后再?gòu)幕谛盘?hào)耦合輸入和耦合輸出可能的幾種方法上,對(duì)其交流特性進(jìn)行分析,此種教學(xué)方法在實(shí)踐中取得了較好的效果。
(3) 注意更多地引入如何進(jìn)行放大電路參數(shù)設(shè)計(jì)方面的介紹,彌補(bǔ)許多教材在此方面的相對(duì)不足。
(4) 較充分地兼顧工程型教學(xué)層面中研究能力相對(duì)偏弱的特點(diǎn),在課后習(xí)題的設(shè)計(jì)編排上,注意盡可能將問(wèn)題以各種大類進(jìn)行分類,通過(guò)對(duì)各種大類問(wèn)題采取概念、判斷、分析和計(jì)算這樣的問(wèn)題分解過(guò)程,先幫助解決怎么分析問(wèn)題,然后再幫助怎么計(jì)算,循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生逐步深入掌握解題方法。
(5) 培養(yǎng)良好的閱讀習(xí)慣和能力是學(xué)生學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的重要手段和體現(xiàn)。為了較好地適應(yīng)工程型教學(xué)層面學(xué)生閱讀和自學(xué)能力培養(yǎng)的需要,本書在語(yǔ)言風(fēng)格上力爭(zhēng)做到描述細(xì)致、通俗易懂,在涉獵的知識(shí)面上以能夠構(gòu)成適應(yīng)工程需求的、基本的模擬電路知識(shí)體系框架為限,而不對(duì)問(wèn)題進(jìn)行更多和更深入的探討,以保證對(duì)于一般讀者的可讀性。
本書內(nèi)容可分為以下五大部分,建議教學(xué)用時(shí)在64~80學(xué)時(shí)之間: 第一大部分(第2~4章)是模擬電路核心器件基本特性和應(yīng)用電路的分析研究; 第二大部分(第5、6章)是以改善某關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)為關(guān)注點(diǎn)的放大電路改進(jìn)研究; 第三大部分(第8章)是放大電路系統(tǒng)性能改善的研究; 第四大部分(第7、9章)是集成放大電路系統(tǒng)的應(yīng)用介紹; 第五大部分(第10章)是模擬電路應(yīng)用的基本單元——電源部分。
參加本書編寫工作的有王魯云(第1、2、3、5章)、于海霞(第7、9章)、李美花(第4、6章)、許少娟(第8、10)章,陶秀蘭在第1、2、3章中協(xié)助做了許多整理工作并提出了一些較好的修改意見,全書由王魯云統(tǒng)稿并最終定稿。
由于編者水平有限,書中難免存在不妥之處,請(qǐng)讀者不吝指正。
編者
2017年6月
第1章緒論
1.1電信號(hào)與電子系統(tǒng)
1.1.1信號(hào)與電信號(hào)
1.1.2模擬信號(hào)及獲得方法
1.1.3數(shù)字信號(hào)及獲得方法
1.1.4一般電子系統(tǒng)的構(gòu)成
1.1.5模擬電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
1.1.6習(xí)題
1.2模擬電路課程的特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法
1.2.1模擬電路課程的特點(diǎn)
1.2.2模擬電路的學(xué)習(xí)特點(diǎn)
1.2.3理論與實(shí)踐的關(guān)系
1.2.4習(xí)題
1.3Multisim 10仿真軟件簡(jiǎn)介
第2章半導(dǎo)體二極管及其基本電路
2.1半導(dǎo)體基本知識(shí)
2.1.1半導(dǎo)體材料
2.1.2P型和N型半導(dǎo)體
2.1.3PN結(jié)及單向?qū)щ娦?
2.1.4PN結(jié)的電容效應(yīng)
2.1.5習(xí)題
2.2半導(dǎo)體二極管特性及其等效模型
2.2.1半導(dǎo)體二極管的構(gòu)成及分類
2.2.2二極管的伏安特性
2.2.3二極管的等效模型
2.2.4二極管的主要參數(shù)
2.3二極管電路的分析、應(yīng)用及設(shè)計(jì)
2.3.1靜態(tài)激勵(lì)電壓下的二極管電路分析
2.3.2動(dòng)態(tài)大信號(hào)激勵(lì)電壓下的二極管電路分析
2.3.3二極管電路中微變信號(hào)的分析
2.3.4二極管電路的圖解分析法
2.3.5習(xí)題
2.4穩(wěn)壓二極管及應(yīng)用設(shè)計(jì)
2.4.1穩(wěn)壓二極管介紹
2.4.2穩(wěn)壓二極管電路的應(yīng)用及設(shè)計(jì)
2.4.3習(xí)題
2.5其他類型二極管及電路的應(yīng)用
2.5.1發(fā)光二極管
2.5.2變?nèi)荻䴓O管
2.5.3肖特基二極管
2.5.4光電二極管
本章小結(jié)
第3章雙極結(jié)型晶體管原理及放大電路
3.1BJT基礎(chǔ)知識(shí)及工作原理
3.1.1BJT的結(jié)構(gòu)及分類
3.1.2BJT的電流放大原理及電極間電壓、電流關(guān)系
3.1.3習(xí)題
3.2BJT的基本工作狀態(tài)和參數(shù)
3.2.1BJT的基本電路形態(tài)及作用
3.2.2BJT的三種工作狀態(tài)及電路模型
3.2.3BJT開關(guān)狀態(tài)的運(yùn)用
3.2.4BJT電路靜態(tài)參數(shù)的分析計(jì)算
3.2.5BJT的特性曲線
3.2.6BJT的主要參數(shù)
3.2.7習(xí)題
3.3放大電路概述
3.3.1放大電路基本概念
3.3.2放大電路的主要技術(shù)指標(biāo)
3.3.3交流小信號(hào)放大電路工作的基本原理
3.3.4放大電路的組態(tài)
3.3.5習(xí)題
3.4共射極放大電路
3.4.1共射極放大電路的組成及原理
3.4.2共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析
3.4.3共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析
3.4.4共發(fā)射極放大電路的圖解分析
3.4.5習(xí)題
3.5共集電極與共基極放大電路
3.5.1共集電極放大電路
3.5.2共基極放大電路
3.5.3放大電路三種組態(tài)特性的比較
3.5.4習(xí)題
3.6多級(jí)放大電路
3.6.1多級(jí)放大電路的級(jí)間耦合方式
3.6.2組合放大電路
3.6.3多級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)
3.7放大電路的頻率特性
3.7.1頻率特性概述
3.7.2單時(shí)間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng)
3.7.3共射極放大電路的低頻響應(yīng)分析
3.7.4共射極放大電路的高頻響應(yīng)分析
3.7.5習(xí)題
本章小結(jié)
第4章場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路
4.1金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管
4.1.1N溝道增強(qiáng)型MOSFET
4.1.2N溝道耗盡型MOSFET
4.1.3P溝道增強(qiáng)型MOSFET和耗盡型MOSFET
4.1.4MOSFET的主要參數(shù)
4.1.5習(xí)題
4.2結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管
4.2.1N溝道結(jié)型FET
4.2.2P溝道結(jié)型FET
4.2.3習(xí)題
4.3場(chǎng)效應(yīng)管放大電路
4.3.1共源極放大電路
4.3.2共漏極放大電路
4.3.3共柵極放大電路
4.3.4場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的頻率特性
4.3.5習(xí)題
4.4場(chǎng)效應(yīng)管在實(shí)際使用中應(yīng)注意的問(wèn)題
4.4.1不同類型FET的特性及使用注意事項(xiàng)
4.4.2場(chǎng)效應(yīng)管和三極管的比較
4.4.3場(chǎng)效應(yīng)管放大電路和三極管放大電路的比較
本章小結(jié)
第5章集成運(yùn)算放大器
5.1概述
5.2差分放大器
5.2.1基本差分放大器
5.2.2長(zhǎng)尾式差分放大器
5.2.3恒流源差分放大器
5.2.4習(xí)題
5.3恒流源電路
5.3.1鏡像電流源
5.3.2比例電流源
5.3.3微電流源
5.3.4改進(jìn)型電流源
5.3.5電流源電路用作有源負(fù)載
5.3.6習(xí)題
5.4集成運(yùn)算放大器介紹
5.4.1簡(jiǎn)單的集成運(yùn)算放大器電路
5.4.2集成運(yùn)算放大器的主要參數(shù)
5.4.3集成運(yùn)算放大器的電路模型
本章小結(jié)
第6章功率放大電路
6.1功率放大電路概述
6.1.1功放電路的主要技術(shù)指標(biāo)
6.1.2功放電路的分類及其特點(diǎn)
6.1.3功放電路中晶體管的選擇
6.1.4習(xí)題
6.2甲類功放電路
6.3乙類雙電源互補(bǔ)功放電路
6.3.1電路組成
6.3.2工作原理
6.3.3主要技術(shù)指標(biāo)的計(jì)算
6.3.4對(duì)功率管極限參數(shù)的要求
6.3.5習(xí)題
6.4甲乙類互補(bǔ)功放電路
6.4.1甲乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功放電路
6.4.2甲乙類單電源互補(bǔ)對(duì)稱功放電路
6.4.3采用復(fù)合管(達(dá)林頓管)互補(bǔ)功率放大電路
6.4.4習(xí)題
6.5集成功率放大器
6.5.1典型集成功放LM386
6.5.2集成功放的主要性能指標(biāo)
6.5.3橋式功率放大器
6.5.4習(xí)題
6.6功率器件
6.6.1功率管的二次擊穿和散熱問(wèn)題
6.6.2VMOSFET與DMOSFET功率管
本章小結(jié)
第7章信號(hào)運(yùn)算電路
7.1比例運(yùn)算電路
7.1.1同相運(yùn)算電路
7.1.2反相運(yùn)算電路
7.1.3差分比例運(yùn)算電路
7.1.4習(xí)題
7.2加法運(yùn)算電路
7.2.1反相輸入求和電路
7.2.2同相輸入求和電路
7.2.3雙端輸入求和電路
7.2.4習(xí)題
7.3積分和微分運(yùn)算電路
7.3.1積分運(yùn)算電路
7.3.2微分運(yùn)算電路
7.3.3習(xí)題
7.4運(yùn)算放大器線性實(shí)用電路
7.4.1電流電壓變換器和電壓電流變換器
7.4.2數(shù)據(jù)放大器
7.4.3反相絕對(duì)值電路
7.4.4二極管并聯(lián)式限幅電路
7.4.5習(xí)題
本章小結(jié)
第8章反饋
8.1反饋的概念
8.1.1什么是反饋
8.1.2反饋的判斷
8.1.3習(xí)題
8.2反饋的分類及判斷方法
8.2.1直流反饋和交流反饋
8.2.2反饋極性——正反饋和負(fù)反饋
8.2.3取樣方式——電壓反饋和電流反饋
8.2.4疊加方式——串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋
8.2.5負(fù)反饋的四種組態(tài)
8.2.6習(xí)題
8.3反饋放大電路的基本方程
8.3.1負(fù)反饋放大電路的基本方程
8.3.2反饋深度
8.3.3習(xí)題
8.4深度負(fù)反饋放大電路的近似計(jì)算
8.4.1深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)
8.4.2深度負(fù)反饋下的分析計(jì)算
8.4.3深度負(fù)反饋放大電路計(jì)算舉例
8.5負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響
8.5.1提高閉環(huán)增益的穩(wěn)定性
8.5.2負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響
8.5.3負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響
8.5.4負(fù)反饋對(duì)通頻帶的影響
8.5.5改善放大器的非線性失真
8.5.6抑制放大電路內(nèi)部的噪聲、干擾及溫漂
8.5.7習(xí)題
8.6負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)
8.6.1負(fù)反饋放大電路的一般設(shè)計(jì)方法
8.6.2設(shè)計(jì)舉例
8.7負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性
8.7.1產(chǎn)生自激的原因和條件
8.7.2消除自激振蕩的方法
本章小結(jié)
第9章信號(hào)處理電路與信號(hào)產(chǎn)生電路
9.1有源濾波器
9.1.1有源低通濾波器
9.1.2有源高通濾波器
9.1.3有源帶通濾波器
9.1.4習(xí)題
9.2模擬乘法器
9.2.1模擬乘法器的基本原理
9.2.2集成模擬乘法器的主要參數(shù)
9.2.3集成模擬乘法器的應(yīng)用
9.2.4習(xí)題
9.3電壓比較器
9.3.1簡(jiǎn)單電壓比較器
9.3.2滯回比較器
9.3.3習(xí)題
9.4振蕩器
9.4.1正弦波振蕩電路
9.4.2RC振蕩電路
9.4.3LC正弦波振蕩電路
9.4.4習(xí)題
9.5非正弦波振蕩電路
9.5.1矩形波發(fā)生器
9.5.2三角波發(fā)生器
9.5.3鋸齒波發(fā)生器
9.5.4壓控振蕩器
9.5.5習(xí)題
9.6定時(shí)器
9.6.1脈沖信號(hào)
9.6.2555定時(shí)器
9.6.3555定時(shí)電路組成多諧振蕩器
9.6.4555定時(shí)電路組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
9.6.5習(xí)題
9.7函數(shù)發(fā)生器
本章小結(jié)
第10章直流電源
10.1直流電源的結(jié)構(gòu)
10.2整流電路
10.2.1主要性能參數(shù)
10.2.2單相半波整流電路
10.2.3單相全波整流電路
10.2.4單相橋式整流電路
10.2.5習(xí)題
10.3濾波電路
10.3.1電容濾波電路
10.3.2電感濾波電路
10.3.3習(xí)題
10.4穩(wěn)壓電路
10.4.1穩(wěn)壓電路概述
10.4.2穩(wěn)壓電路的性能參數(shù)
10.5線性穩(wěn)壓電路
10.5.1串聯(lián)型線性穩(wěn)壓電路
10.5.2三端集成穩(wěn)壓器
10.5.3習(xí)題
10.6開關(guān)型穩(wěn)壓電路
10.6.1串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電路
10.6.2并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電路
10.6.3習(xí)題
本章小結(jié)
附錄A部分習(xí)題答案
參考文獻(xiàn)
第5章集成運(yùn)算放大器
集成運(yùn)算放大器(簡(jiǎn)稱集成運(yùn)放)是采用微電子技術(shù)將許多電子器件制作在一塊硅片上的高度微縮化的電路,與分立元件電路相比,集成電路在設(shè)計(jì)理念、電路結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)方法、可靠性和穩(wěn)定性等方面都具有很多優(yōu)越性。
本章首先介紹構(gòu)成運(yùn)算放大器的主要單元電路——差分放大器和電流源電路的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并對(duì)它們的性能和參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析,最后介紹典型的集成運(yùn)算放大器電路實(shí)例。本章重點(diǎn)討論BJT集成運(yùn)放電路,MOS集成運(yùn)放電路工作原理及分析方法與之完全相同,讀者可自行對(duì)比了解。
5.1概述
集成電路與分立元件電路相比具有體積小、質(zhì)量輕、功耗低、工作可靠、性能指標(biāo)高等優(yōu)點(diǎn),廣泛運(yùn)用于信號(hào)的產(chǎn)生、運(yùn)算、變換等方面,因此在自動(dòng)控制、測(cè)量?jī)x表等領(lǐng)域具有極其廣泛的應(yīng)用。集成電路可分為模擬集成電路和數(shù)字集成電路兩大類,集成運(yùn)算放大器是模擬集成電路的一種,它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是盡可能滿足在各種情況下對(duì)信號(hào)放大有最靈活的實(shí)用性,具有極高的電壓增益、極高的輸入阻抗和較低的輸出阻抗,在電路結(jié)構(gòu)上集成運(yùn)算放大器采用了同相和反相兩個(gè)輸入端的設(shè)計(jì),使運(yùn)算放大器使用非常靈活,得到廣泛應(yīng)用。
集成運(yùn)算放大電路由差分放大電路、電流源、中間放大和輸出電路等幾部分組成,其中電流源提供整個(gè)電路的偏置電流,并作為放大器的有源負(fù)載; 差分放大電路作為集成運(yùn)放的輸入級(jí),用于抑制零點(diǎn)漂移。本章主要介紹差分放大電路、電流源電路及這兩種電路的工作原理,然后介紹典型運(yùn)放電路、性能指標(biāo)及模擬集成運(yùn)放的電路模型。
5.2差分放大器
5.2.1基本差分放大器
1. 交流耦合放大器存在的問(wèn)題
在前面學(xué)過(guò)的每個(gè)單級(jí)放大電路的輸入和輸出端上,都要加一個(gè)如圖5.2.1所示的耦合電容(或是耦合變壓器),這類放大電路統(tǒng)稱為交流放大器。
圖5.2.1阻容耦合電路
示意圖
交流放大器只傳遞交流信號(hào)而不傳遞直流信號(hào),這樣可避免放大器的輸入端或輸出端在接入其他電路時(shí),因構(gòu)成新的直流通路而破壞本級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)的情況,以達(dá)到本級(jí)放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)不受接入前后級(jí)電路帶來(lái)影響的目的。
但交流放大器對(duì)于幾十赫茲以下的緩變信號(hào)(如溫度信號(hào))或直流信號(hào),會(huì)因耦合電容的容抗太大而無(wú)法傳輸信號(hào),這對(duì)于含有直流信號(hào)的放大是嚴(yán)重問(wèn)題。另一方面,對(duì)于集成電路芯片來(lái)講,制作一個(gè)晶體管所占面積相對(duì)較小,而制作幾百皮法以上的耦合電容,就會(huì)因占用面積相對(duì)較大而顯得很不經(jīng)濟(jì),至于電感線圈則就變得更無(wú)法想象。為此人們開始研究不采用交流耦合器件,而是通過(guò)適當(dāng)?shù)卦黾泳w管使用數(shù)量和改變電路結(jié)構(gòu)的方法,實(shí)現(xiàn)能將包含直流信號(hào)在內(nèi)的各種信號(hào)進(jìn)行傳輸放大的電路——直接耦合放大器(也叫直耦放大器或直流放大器),以解決上述提及的各種問(wèn)題。
設(shè)計(jì)直接耦合放大器存在的最大問(wèn)題就是需要解決BJT受溫度變化影響產(chǎn)生工作點(diǎn)漂移而帶來(lái)的輸出誤差(一般被稱為溫漂或零點(diǎn)漂移)。
在圖5.2.2的電路中,當(dāng)去掉A、B之間的交流耦合器件而改用導(dǎo)線直接耦合的話,T1管的溫漂信號(hào)ΔUC1不再局限于本級(jí)電路,而會(huì)傳遞到T2基極,對(duì)T2的基極電流造成影響。以此類推,對(duì)多級(jí)直接耦合放大電路來(lái)說(shuō),第一級(jí)產(chǎn)生的微弱溫漂信號(hào)就有可能在末級(jí)產(chǎn)生非常大的漂移電壓,造成放大器無(wú)法正常工作,這成為直接耦合放大器必須克服的關(guān)鍵問(wèn)題。
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