直流放大器 |电子通-应用新知，新电子的助推者电子通

直流放大器能够放大直流信号或变化极其缓慢的交流信号，它广泛应用于自动控制仪表，医疗电子仪器、电子测量仪器等。常用的直流放大电路有单端式直流放大器、差动式直流放大器、调制型直流放大器等。
一、单端式直流放大器
单端式直流放大器需要解决级间直流电平配置问题，如下图（a）的电路是利用电阻re2拉低bg2的射极电位以满足直流电平配置要求（即令ube2=uc1-ue2).下图（b)的电路是利用d1及d2作电平配置。使bg2、bg3的偏听偏信置电压分别为ube2=0.3伏、ube3=0.45伏。d3起保护作用，避免使bg1基极受到过大的反压，如果前级输出电压主和后级输入电压相差较大，可以利用硅稳压管的稳定电压来代替硅二极管的作用。下图c的电路是利用较大的rc1、rc2来提高集电极电压，以实现前后级直流电平的配置。下图d的电路是利用pnp（bg1和bg3）与npn（bg2）的极性相反来进行电平配置于，bg1的输出电流是bg2的输入电流，bg2的输出电流是bg2的输出电流是bg3输入电流，较好地实现了级间耦合，上述四种电路的最大缺点是零点漂移大。

二、差动式直流放大器

图2（a)是差动式直流放大电路的一种型式。它是由bg1、bg2一对特性相同的晶体管组成，而且电路元件也都是对称的。输入信号人别为ui1、ui2；单端输出信号分别是uc1、uc2；双端输出为uc1与uc2之差，即uo=uc1-uc2o差动电路具有下列特点：

1、具有抑制零点漂移能力

差动电路由于管特性相同和电路元件对称，所以当温度升高时，两管的集电极电流将得到同样的增量，即△ic1=△ic20而双端输出为uo=△ic1rc-△ic2rc=0，所以输出没有零点漂移。

2、共模输入时，具有抑制放大能力

通常把幅度相等，相位相同的一对输入信号，称为共模信号，由下列电路图a可见，当ui1=ui2时，在对称条件下，则双端输出uo=kuil-kui2=0,

3、差模输入时，具有放大能力

通常把幅度相等，相位相反的一对输入信号，称为差模信号。当ui1=-ui2差模输入时，两面三刀管集电极输出分别为uc1=-kui1、uc2=-kui2；所以，差模放大倍数kud: kud=(uc1-uc2)/(ui1-ui2)=(-ui1k-ui1k)/2ui1=-k=(-)(hferc)/(rs+hie)

由于差动电路的双端输入电压、双端输出电压均比单管共射放大电路多了一倍，所以差模放大倍数kud与单管共射电路的放大倍数相同

为提高抑制零漂能力，应使共模放大倍数越小越好，差模放大倍数越大越好，因而利用共模抑制比cmrr*=kud/kuc作为评价差动放大电路性能好坏的重要指标。

图2

4、具有稳定静态工作点的能力

图2（a)的射极度电阻re对共模信号及温漂电平均有很强的负反馈作用。例如在温度升高时，ic1、ic2都同时增加，并产生下列负反馈过程：

结果使ic1、ic2的实际变化相对地减小，这里re起着恒流作用，从而稳定静态工作点，显然re越大，恒流作用也越大，抑制零漂的能力也就越强，引入辅助电，以抵消re的压隆。使射极度对地电位能维持正常的数值。值得注意的是，对差模信号，re不起负反馈作用，因此，它不会降低差模信号的放大倍数。

表一

四种形式（图2）的差动放大器的比较

接法

双端输入、双端输出（a）

单端输入、双端输出（b）

双端输入、单端输出（c）

单端输入、单端输出(d)

差模放大倍数

kud=-（βrc/rs+rbe)

kud=-[βrc/2(rs+rbe)]

共模放大倍数

kuc→0

很小

kuc→0

共模抑制比

很高

高

很高

差模输入阻抗

rid=2(rs+rbe)

差模输出阻抗

rod=2rc

用途

常用在多级放大的中间级、输入级、也可作输出级

将单端输入转为双端输出，常用在输入级

将双端转为单端输出，常用在中间级和输入级

用在输入输出需要一端接地的地方、常用在控制电路及稳压电源

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