高輸入阻抗前置放大器
高輸入阻抗前置放大器的作用有：
1.實(shí)現(xiàn)高阻抗輸入，是變送器的輸出信號不受變送器內(nèi)阻變化的影響。
2.抑制變送器輸出信號中的共模干擾。
3.把雙端輸入的信號轉(zhuǎn)換成單端輸出，便于與下一級放大器配合。
高輸入阻抗前置放大器的電路如圖4-4a所示。前置放大器由量值配對的高輸入阻抗、低噪聲的結(jié)型場效應(yīng)晶體管（3DJ6G）BG1與BG2組成差動(dòng)放大電路。它是一個(gè)對稱電路。柵極電阻R1與R2通過電阻R6接地，R3與R4為緣級電阻，起一定的負(fù)反饋?zhàn)饔谩?br>
為了提高輸入級電路的共模抑制比和溫度變化補(bǔ)償能力，除了電路參數(shù)應(yīng)盡量對稱外，前置級還采用由晶體管BG3構(gòu)成的恒流源電路。從前置差動(dòng)放大器原理可知，共模反饋電阻愈大，則電路的共模一直比就愈大。恒流源電路是交流阻抗很大而直流壓降較小的一種電路，它能在較低的電壓ED下得到交到的源級共模反饋電阻。從圖4-5晶體三極管3BG1Ib所決定，當(dāng)Ib一定時(shí)，只要Uce大于2~3V，Ic就基本上不隨Uce變化了，也就是說，c與e之間的動(dòng)態(tài)電阻非常大，一般可到10~100kΩ。圖4-4中的BG.就起到這個(gè)作用。這里漏極電壓用穩(wěn)壓管D2溫壓后，由電阻R6與R7分壓以固定BG3的基極電位Ub3，使Ub3基本上不受溫度變化的影響。如果由于溫度升高，使ID1與ID2增加時(shí)，此時(shí)流動(dòng)BG3的電流Ie3相應(yīng)增加，R5兩端的壓降也增加。但由于Ub3為R6、R7分壓所固定，Ube3就比以前下降，Ib3也要隨之下降，因此起到了一直Ic3上升的作用，也就抑制了ID1與ID2的上升，這樣BG1與BG2的輸出電壓USD1與USD2也幾乎不變，它們之間的變化關(guān)系為：
當(dāng)有共模干擾輸入時(shí)，即兩個(gè)輸入端的輸入信號ΔE1與ΔE2大小相等，極性一致，如簡化電路圖4-4b所示，電流ID1=ID2，Ie3=ID1+ID2,BG1與BG2的輸出端USD1和USD2，壓降相等，因而無輸出。這是因?yàn)椴顒?dòng)放大器的輸出ΔUSD正比于兩個(gè)輸入端信號ΔE1與ΔE2之差，及ΔUSD=Kd(ΔE1-ΔE2).。式中Kd為差動(dòng)電路的電壓放大系數(shù)。因此不管共模干擾有多大，ΔE1-ΔE2總是等于ΔUSD/Kd，其共模干擾在輸出端是不反映出來的。
由此可見，欲要得到較小的溫度漂移和較大的共模抑制比，應(yīng)適當(dāng)選擇配對管BG1和BG2的參數(shù)。
在差動(dòng)放大電路中，常用“共模抑制比”--CMRR來說明放大器對共模干擾的抑制能力。它的定義是：差動(dòng)信號的電壓放大系數(shù)Kd對共模信號的電壓放大系數(shù)Kc之比值（以dB表示），即：
CMRR=20 lg * Kd/Kc （4-14）
實(shí)際上，由于元件、器件的溫度系數(shù)分散性較大，因此不可能是Kc做到等于0,。電路中的BG1與BG2在場效應(yīng)晶體管測試儀上用實(shí)際工作電流進(jìn)行挑選配對，條件是只要電路參數(shù)盡量對稱。經(jīng)實(shí)際測定，差動(dòng)放大電路的共模一直比CMRR大于60dB。
由差動(dòng)放大器放大后的信號經(jīng)輸出變壓器B3耦合至下一級主放大器的輸入端。這里，輸出變壓器B3除了完成差動(dòng)放大器的對稱饋電外，還起著級間阻抗匹配作用和完成信號從對稱輸入到不對稱（即單端）輸出的轉(zhuǎn)換。
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