模拟电子技术基础b（肖烜）第4章多级放大电路和集成运算放大电路

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1、第4章多级放大电路和集成运算放大电路4.1多级放大电路的耦合方式及分析4.2差动放大电路4.3集成运算放大电路思考：4－1（1.2.3.4.5.）习题：4－5、4－8、4－15选作：4－7、4－13第4章多级放大电路和集成运算放大电路重点:1.多级放大电路的耦合方式及其特点，多级放大电路的动态参数与组成它的各级电路之间的关系。2.差动放大电路工作原理、静态工作点、差模放大倍数、输入电阻、输出电阻的分析和估算。3.集成运放的特点及主要参数。本章重点与难点本章重点与难点难点:1.组成多级放大电路的各级电路的输入电

2、阻和输出电阻及其对多级放大电路动态参数的影响。2.单端输出差分放大电路静态和动态的分析。主要原因是单管放大电路性能无法满足要求。解决思路将多个基本放大电路连接起来构成“多级放大电路”为什么引入多级放大？4.1多级放大电路的耦合方式及分析常见耦合方式有四种:直接耦合阻容耦合变压器耦合光电耦合多个基本放大电路连接构成了“多级放大电路”，每一个基本放大电路叫一“级”，级与级之间的连接方式叫“耦合方式”。4.1多级放大电路的耦合方式及分析1.直接耦合问题：UCE1=UBE20.7V,使VT1接近饱和区,动态时易产生

3、饱和失真。前一级输出直接接后一级输入。解决办法：设法提高UB2。(1)电路形式4.1.1多级放大电路的耦合方式1）加入电阻RE2(影响Au2)1.直接耦合2）在VT2的发射极加稳压管电阻R保证稳压管的电流大于最小稳压稳定电流。直流时VS有压降，但动态时电阻小，对放大能力影响小。3）NPN型和PNP型管配合使用UC2

4、分析、设计和调试较困难。1）低频特性较好，可以放大变化缓慢的信号；2）电路中没有大电容，易于集成。优点：缺点：零点漂移：输入电压为零时，而输出电压不为零且缓慢变化的现象。ut0o（3）直接耦合放大电路的零点漂移产生的原因：电源电压波动、元器件老化、半导体元件参数随温度变化而产生变化等。直接耦合放大电路的漂移逐级放大,会造成电路无法正常工作。将温度变化1°C时，放大电路输出端的漂移电压折合到输入端，衡量零点漂移大小。主要原因：温度变化引起半导体器件参数的变化，又称温度漂移（简称温漂）。（3）直接耦合放大电路的零

5、点漂移抑制零点漂移的方法：1）采用恒温措施；2）温度补偿法，用热敏元件（如二极管、热敏电阻）抵消温度的变化；3）引入直流负反馈稳定静态工作点；4）采用“差动放大电路”（用特性相同的两只管子，使其温漂相互抵消）；5）用其他的耦合方式。（3）直接耦合放大电路的零点漂移2.阻容耦合将放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端。特点：1）各级静态工作点相互独立,静态分析、设计和调试方便；2)交流信号在传输过程中损失小；2.阻容耦合3）耦合电容的隔直作用使电路的温漂很小；4）低频特性差，不能放大变化缓慢的信号；5）大电

6、容的存在，阻容耦合放大电路不便于集成。3.变压器耦合前级输出端通过变压器接到后级输入端或负载电阻上，前后级通过磁路耦合。变压器耦合方式的特点：（1）各级静态工作点相互独立，设计、计算、调试方便；（3）变压器的存在，不便集成。（2）低频特性差，不能用来放大直流和缓慢变化的信号。（4）最大特点可以实现阻抗变换，广泛用于分立元件功率放大电路。3.变压器耦合4.光电耦合(1)光电耦合器以光信号为媒介实现电信号的耦合与传递。将发光元件与光敏元件相互绝缘地组合在一起.DT1T2iciDceuD+-光电耦合器发光元件在输入

7、回路，将电能转换为光能；光敏元件在输出回路：将光能转换为电能。传输比：（与晶体管相类似）CTR数值小，在0.1～1.5。uCEiD3iD2iD1增大iDic传输特性传输特性描述了光电晶体管集电极电流及管压降与发光二极管电流的关系。当管压降合适时，iC几乎仅由iD决定。4.光电耦合(2)光电耦合放大电路光电耦合电路输入回路与输出回路间没有电气连接，靠光耦合，具有较强的抗干扰能力。DT1T2usVCCRs+-+-uo+VCC信号源光电耦合器输出回路4.1.2多级放大电路的静态及动态分析阻容耦合电路各级静态工作点

8、相互独立,计算方法同单管放大电路。直接耦合电路各级静态工作点相互影响,需列方程组求解，常以特殊电位点做为突破口，简化求解过程。（相对复杂）1.静态工作点的分析2.动态性能的分析多级放大电路方框图：总电压增益等于组成它的各级放大电路电压增益的乘积。注意:计算每一级的Au必须将后一级的输入电阻作为其负载。2.动态性能的分析多级放大电路的输入电阻等于第一级的输入电阻：Ri=Ri1多级放大电路的输出电阻等于