第4章多级放大电路和集成电路运算放大器ppt课件.ppt

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1、第4章多级放大电路和集成电路运算放大器4.1多级放大电路4.2集成运算放大器概述4.3差动放大电路4.4电流源电路4.6集成运算放大器的主要参数4.5通用集成运算放大器第四章知识要点1.正确理解多级放大电路的耦合模式以及直接耦合放大电路中零点漂移现象及其抑制措施；2.熟练掌握多级放大电路的分析计算；差动放大电路的工作原理、输入和输出方式及各项指标的计算；3.深刻理解熟练掌握理想集成运放的特点和实际运放的主要参数。4.了解各种电流源电路引　言4.1.1级间耦合问题4.1.2多级放大电路的分析4.1多级放大电路为什么要多级放大？在第2、3章，我们主要研究

2、了由单个晶体管或场效应管组成基本放大电路，它们的电压放大倍数一般只有几十倍。但是在实际应用中，往往需要放大非常微弱的信号，上述的放大倍数是远远不够的。为了获得更高的电压放大倍数，可以把多个基本放大电路连接起来，组成“多级放大电路”。而级与级之间的连接方式则叫做“耦合方式”。实际上，单级放大电路中也存在电路与信号源以及负载之间的耦合问题。引　言4.1.1级间耦合问题极间耦合形式：直接耦合A1A2电路简单，能放大交、直流信号，“Q”互相影响，零点漂移严重。阻容耦合A1A2各级“Q”独立，只放大交流信号，信号频率低时耦合电容容抗大。变压器耦合A1A2用于选

3、频放大器、功率放大器等。光电耦合A1A2以光信号为媒介实现电信号的耦合与传递，抗干扰能力强1、阻容耦合阻容耦合是通过电容器将后级电路与前级相连接，其方框图所示。阻容耦合放大电路的方框图单级阻容耦合放大电路两极阻容耦合放大电路1）各级的直流工作点相互独立。由于电容器隔直流而通交流，所以它们的直流通路相互隔离、相互独立的，这样就给设计、调试和分析带来很大方便。2）在传输过程中，交流信号损失少。只要耦合电容选得足够大，则较低频率的信号也能由前级几乎不衰减地加到后级，实现逐级放大。优点：3）电路的温漂小。4）体积小，成本低。缺点：2）低频特性差；1）无法集

4、成；3）只能使信号直接通过，而不能改变其参数。2、变压器耦合变压器可以通过磁路的耦合把一次侧的交流信号传送到二次侧，因此可以作为耦合元件。变压器耦合的两级放大电路可能是实际的负载，也可能是下级放大电路理想变压器情况下，负载上获得的功率等于原边消耗的功率。从变压器原边看到的等效电阻为什么要讲变压器耦合？因为变压器在传送交流信号的同时，可以实现电流、电压以及阻抗变换。优点：1）变压器耦合多级放大电路前后级的静态工作点是相互独立、互不影响的。因为变压器不能传送直流信号。2）变压器耦合多级放大电路基本上没有温漂现象。3）变压器在传送交流信号的同时，可以实现电

5、流、电压以及阻抗变换。缺点：1）高频和低频性能都很差；2）体积大，成本高，无法集成。3、光电耦合光电耦合放大电路的方框图uD+-iDiC把发光元件与光敏元件结合在一起。发光元件为输入回路，把电能转换为光能；光敏元件为输出回路，将光能转换为电能。(0.1—1.5)usRsRc光电耦合器放大电路4.直接耦合直接耦合的两级放大电路存在两个问题：1）第一级的静态工作点已接近饱和区。2）由于采用同种类型的管子，级数不能太多。（1）直接耦合的具体形式UCQ1（UBQ2）＞UBQ1UCQ2＞UCQ1在用NPN型管组成N级共射放大电路，由于UCQi＞UBQi，所以U

6、CQi＞UCQ(i-1）（i=1～N），以致于后级集电极电位接近电源电压，Q点不合适。为了解决第一个问题：可以采用如下的办法。（a）RRB1C1uiuoTT12UCE1E2RRC2(a)加入电阻RE2RRB1C1RC2uiuoTT12RUz+VDzCC（b）在T2的发射极加入稳压管RRB1C1RE2uiuoTT12RC2VCC+为了解决第二个问题：可以在电路中采用不同类型的管子，即NPN和PNP管配合使用，如下图所示。利用NPN型管和PNP型管进行电平移动UCQ1（UBQ2）＞UBQ1UCQ2＜UCQ11）电路可以放大缓慢变化的信号和直流信号。低频特

7、性好。2）便于集成。由于电路中只有晶体管和电阻，没有电容器和电感器，因此便于集成。缺点：优点：1）各级的静态工作点不独立，相互影响。会给设计、计算和调试带来不便。2）引入了零点漂移问题。零点漂移对直接耦合放大电路的影响比较严重。（2）直接耦合放大电路的优缺点（3）直接耦合放大电路中的零点漂移问题1）何谓零点漂移？一个直接耦合多级放大电路的输入端短路时输出电压并不是始终不变，而是会出现电压的随机漂动，这就是零点漂移，简称零漂。其中晶体管的特性对温度敏感是主要原因，故也称零漂为温漂。ΔuI＝0，ΔuO≠0的现象。2）产生零点漂移的原因温度变化导致电阻，管

8、子参数的变化，直流电源波动，元器件老化。如果采用高精度电阻并经过老化处理和采用高稳定度的电源，则晶体管参数随