电子电路 数字模拟 外文翻译 外文文献 英文文献 电子电路 数字与模拟 下册.doc

1外文译文 节选自 （美）C.A.霍尔特 《电子电路 数字与模拟 下册》 1 .1基本放大器 研究放大器，我们首先分析图1.1的电路，它包含一个偏置于放大区的NPN晶体管。虽然基区宽度W是集电极电压的函数，但为了使讨论尽可能简化，将忽略这个次要的效应。因此，IES和aF看作常数。符号在这里以及整个这本书中，采用标准符号表示电流和电压。电流为iB 为iB=IB+ib 图 1.1 当Vi为零时，图1.1 的电路叫做静态，即处于休止状态，静态基极电流为IB；当Vi不为零时，总电流iB与静态值之差为ib。 符号ib表示增量电流，也称为ib的信号分量。注意：iB ，IB ，ib的习惯参考方向均以流入器件的B端为正。 VBE表示从基极B到发射极E的电压降，同样把它写成静态电压VBE和增量电压Vbe之和。图12—1电路中Vbe就是Vi。总之，小写字母带大写下标表示各总电流和总电压；大写字母带大写下标表示各静态量；小写字母带小写下标用于各增量变量。不特别声明，电流参考方向均以流入器件为正。电压参考方向用双下标，或象图2.1中Vo那样用正负符号表示时，则Q点的电压和电流均指静态量。 图1.1 2 运算放大器 除前一章讨论过的共射、共集和共基电路以外，还有另一种特别重要的基本组态，这就是差分放大器。它有两个信号电压输入瑞和一个正比于输入信号差值的输出端。常常，从提供负反馈的分压网络上提取输出的一部分作为一个输入电压；而有时，一个输入端甘脆接地。在这两种情况下，差分放大器都变成只有一个输入和一个输出的单端放大器。 我们将看到，差分放大器可以处理较大的信号而没有过大的非线性失真，而且这个较大的动态范围是它的众多特性之一。由于偏流不大时输入阻抗为中到高阻抗，所以信号源负载不会过重。在低频工作(包括直流)是可能的。其电路结构特别适合子集成电路制造，因而多数线性集成电路包含一级或多级差分放大器。这类电路的实例有：模拟计算机网络、单片稳压器、视频放大器、模拟比较器和运算放大器。在本章和后续几聋中把运算放大2E的多功能性和通用性作重点是正确的。 运算放大器是具有差分输入级的多级结构，其特征为电压增益大、输入阻抗高和输出阻抗低。它广泛用于许多不同类型的线性和非线性电路中。应用涉及到仪表电路、特殊用途的线性放大器、振荡器、有服滤波器及其他电路。事实上，凡是要求廉价电压放大的场合，都应考虑采用运算放大器。 本章研究运算放大器的一些基本特性，若干应用也包括在内。其他问题则将在后续几章中提出。在15章和17章中示出并扼要讨论三种不同的运算放大器的电路，让我们从差分放大器开始学起。 2.1 差分放大器 射极耦合放大器 有各种类型的差分放大器。常见的电路结构是把两个BJT的发射极安排成增量串联。实例示于图2.1.1。在该电路中理想电流源提供恒定的直流电流Idc。 因此，对发射极电流的增量成分理想电流源为开路。其增量电路具有图14—1b的形式。图中，理想的直流电压源及电流源已分别用短路和开路代换。显然ie1＝-ie2。就增量电流而言放大器的两个发射极相串联(如图2.1.2的两个发射极那样)，称为射极耦合放大器。 重要的是晶体管Q1和Q2要尽可能配对，使它们的特性近于一致。当晶体管配对和输入电压为零时，两个晶体管的集电极电流就相同。从电路对称性来看这是明显的。即使省略Ql的集电级电阻，两个电流也差不多相等，因为工作于放大区的BJT的集电极电流与VCE几乎无关。于是，该电阻有时被省略。保留它的目的在于改善直流平衡。在增量模型中，与高阻抗集电极(其作用宛如电流源)相串联的电阻没有什么影响。 输入端A和B是Q1和Q2的基极端。增量模型对于小信号是线性的，可应用迭加原理。因此，对两个输入我们可以分别处理。令VS2＝0，对这种情况,增量电路可画成两极放大器的形式， 图2.1.1 完整电路 图2.1.2 增量模型 图2.1.3 增量模型 如图2.1.2所示。正如前面指出过的，第一级Rc的影响可以忽略。可见这—级近似为共集组态，而第二级则为共基。该级联的输入阻抗是具有相同rs和rx值的共射放大器输入阻抗的两倍。 只要负载电阻小于ro，在共集和共基两种放大器中在正向传输时可忽赂电阻rμ和ro。以共基级低输入阻抗作负载的共集级显然满足这个要求。因为负载电阻Rc通常比实际电路中的ro小得多，所以共基极也满足这个要求。当Vs1＝0，加入Vs2时，情况是相似的。输出电压则可从任一集电极取得。事实上，我们将看到，两个集电极电阻上的增量电压幅度相等而符号相反。因此，以下分析将忽略与基区宽度调制有关的参数。 当信号源电阻Rs加到电路时，中间频段的增量模型如图 2.1