第4章 多级放大电路.ppt

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1、掌握多级放大电路的分析和计算了解放大电路的频率响应掌握差动放大电路的组成及工作原理掌握集成运算放大电路的组成、理想特性及电路符号掌握集成运算放大电路的基本运算电路了解有源滤波器的分类和原理了解集成运算放大电路的应用本章学习要求第4章多级放大电路了解电压比较器的原理4.1分立元件放大电路4.2差动放大电路4.3集成运算放大电路小结习题本章大纲4.1多级放大电路在电子系统中，单级放大电路的电压放大倍数往往不能满足设计者的要求，因此要把放大电路的前一级输出接到后一级输入端，构成多级放大电路。4.1.1多级放大电路的组成单级放大电路的电压放大倍数一般可

2、以达到几十到上百倍，然而，在实际应用中，其放大量是远远不够的。例如，话筒可以输出的信号幅值为7mV，若要求在阻抗为8的扬声器上得到50W的输出功率，那么输送给扬声器的信号幅值必须达到28V，这就要求扩音机具有很高的电压放大能力。显然，单级放大电路不能完成这个任务，这就需要把几个单级放大电路连接，组成多级放大电路。多级放大电路方框图如下图所示。多级放大电路方框图4.1.2多级放大电路的级间耦合方式多级放大电路是将各单级放大电路、信号源及负载连接起来，这种连接方式称为耦合。常见的耦合方式有阻容耦合、变压器耦合、直接耦合三种。前级输出电阻与后级输入

3、电阻通过电容连接的方式，称为阻容耦合，如图所示。由于变压器能传送交流信号，因此可以利用变压器进行耦合，如图所示。为了使直流信号能够顺利传输，必须消除耦合电路中的隔直作用，采用直接耦合方式就可以实现这一要求，如图所示。由于它能够传输直流信号，所以直接耦合多级放大电路也被称为直流放大电路。4.1.2多级放大电路的级间耦合方式阻容耦合多级放大电路变压器耦合多级放大电路直接耦合多级放大电路4.1.3多级放大电路的分析1．电压放大倍数的计算多级放大电路对放大信号而言，属串联关系，前一级的输出信号就是后一级的输入信号。所以，多级放大电路总的电压放大倍数为各

4、级电压放大倍数的乘积，即2.输入电阻和输出电阻多级放大电路的输入电阻和输出电阻与单级放大电路的类似，输入电阻是从输入端看进去的等效电阻，也就是第一级的输入电阻ri=ri1，输出电阻是从输出端看进去的等效电阻，即最后一级的输出电阻ro=ron。4.1.3多级放大电路的分析【例4-1】两级放大电路如图所示，求Q、Au、ri、ro。设VCC=12V，1=2==100，UBE1=UBE2=0.7V。其他参数如图所示。两级放大电路4.1.3多级放大电路的分析解4.1.3多级放大电路的分析解4.1.3多级放大电路的分析解在多级直接耦合的放大电路中，存

5、在两个特殊问题：①级间静态工作点相互影响（前后级电位互相牵制）问题；②零点漂移问题。4.2差动放大电路1.前后级电位互相牵制问题4.2.1直流放大电路的问题两级直接耦合放大电路后级发射极接电阻的直接耦合放大电路1.前后级电位互相牵制问题4.2.1直流放大电路的问题后级发射极接二极管的直接耦合放大电路后级发射极接稳压管的直接耦合放大电路2.零点漂移问题4.2.1直流放大电路的问题零点漂移差动放大电路，又称差分放大电路，其输出电压与输入电压之差成正比。它是另一类基本放大电路，由于它在抑制零点漂移等性能方面有很多优点，因而广泛应用于集成电路中。4.2

6、.2差动放大电路的基本形式1．电路构成差动放大电路如图所示，其中各元器件的作用如下。差动放大电路差动管：电路由两个完全对称的单管共射极放大电路结合而成，即Rc1=Rc2，Rb1=Rb2，Rs1=Rs2，VT1和VT2的特性与参数基本一致。电路有两个输入端（输入信号分别加到两差动管的基极）和两个输出端（输出信号取自两差动管的集电极）。输出电压Δuo=Δuo1−Δuo2。调零电位器：引入调零电位器来抵消元器件参数的不对称，从而弥补电路不对称造成的失调。公共发射极电阻Re：稳定静态工作点及抑制零漂。辅助电源Vee∶Re越大，抑制零漂效果越好，但Re过

7、大会使其直流压降过大，造成静态电流值下降，差动管输出动态范围减小。为保证放大电路的正常工作，电路中需要接入辅助电源。2．抑制零点漂移的原理由于电路的对称性，温度的变化对VT1、VT2两管组成的左右两个放大电路的影响是一致的，相当于给两个放大电路同时加入了大小和极性完成相同的输入信号。因此，在电路完全对称的情况下，两管的集电极电位始终相同，差动放大电路的输出为零。不会出现普通直接耦合放大电路中的漂移电压，可见，差动放大电路利用电路对称性。抑制了零点漂移现象。3．信号输入在实际使用时，加在差动放大电路两个输入端的信号是任意的，要想分析有输入信号时差

8、动放大电路的工作情况，要先来认识一下共模输入信号、差模输入信号和比较输入信号。（1）共模输入信号两个大小相等且极性相同的输入信号称为共模输入信号，记为