多級(jí)放大電路的耦合方式及分析方法

6.1、多級(jí)放大電路的耦合方式及分析方法一、多級(jí)放大電路的耦合方式二、多級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析第6章集成運(yùn)算放大電路一、耦合方式

當(dāng)單級(jí)放大電路不能滿足多方面的性能要求（如Au＝104、Ri=2MΩ、Ro=100Ω）時(shí)，應(yīng)考慮采用多級(jí)放大電路。組成多級(jí)放大電路時(shí)首先應(yīng)考慮如何“連接”幾個(gè)單級(jí)放大電路，耦合方式即連接方式。常見耦合方式有：直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合、光電耦合等。1.阻容耦合

Q點(diǎn)相互獨(dú)立。不能放大變化緩慢的信號(hào)，低頻特性差，不能集成化。共射電路共集電路利用電容連接信號(hào)源與放大電路、放大電路的前后級(jí)、放大電路與負(fù)載，為阻容耦合。2.直接耦合既是第一級(jí)的集電極電阻，又是第二級(jí)的基極電阻

能夠放大變化緩慢的信號(hào)，便于集成化，Q點(diǎn)相互影響，存在零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。當(dāng)輸入信號(hào)為零時(shí)，前級(jí)由溫度變化所引起的電流、電位的變化會(huì)逐級(jí)放大。輸入為零，輸出產(chǎn)生變化的現(xiàn)象稱為零點(diǎn)漂移第二級(jí)第一級(jí)如何設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)？Q1合適嗎？對(duì)哪些動(dòng)態(tài)參數(shù)產(chǎn)生影響？用什么元件取代Re既可設(shè)置合適的Q點(diǎn)，又可使第二級(jí)放大倍數(shù)不至于下降太大？二極管導(dǎo)通電壓UD＝？動(dòng)態(tài)電阻rd＝？Re如何設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)？

UCEQ1太小→加Re（Au2數(shù)值↓）→改用D→若要UCEQ1大，則改用DZ。穩(wěn)壓管伏安特性小功率管多為5mA由最大功耗得出必要性？rz＝Δu

/Δi，小功率管多為幾歐至二十幾歐。NPN型管和PNP型管混合使用問題的提出：在用NPN型管組成N級(jí)共射放大電路，由于UCQi＞UBQi，所以UCQi＞UCQ(i-1）（i=1～N），以致于后級(jí)集電極電位接近電源電壓，Q點(diǎn)不合適。UCQ1

（UBQ2）

＞UBQ1UCQ2＜

UCQ1

3.變壓器耦合從變壓器原邊看到的等效電阻

可能是實(shí)際的負(fù)載，也可能是下級(jí)放大電路

理想變壓器情況下，負(fù)載上獲得的功率等于原邊消耗的功率。4、光電耦合（1）光電器件復(fù)合管輸入回路將電能轉(zhuǎn)換為光能輸出回路將光能轉(zhuǎn)換為電能傳輸比:輸入與輸出采用不同電源和地避免受到各種電干擾二、多級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析1.電壓放大倍數(shù)2.輸入電阻3.輸出電阻

對(duì)電壓放大電路的要求：Ri大，Ro小，Au的數(shù)值大，最大不失真輸出電壓大。分析舉例1分析舉例2

放大電路的選用按下列要求組成兩級(jí)放大電路：①Ri＝1～2kΩ，Au

的數(shù)值≥3000；②Ri

≥10MΩ，Au的數(shù)值≥300；③Ri＝100～200kΩ，Au的數(shù)值≥150；④Ri

≥10MΩ，Au的數(shù)值≥10，Ro≤100Ω。①共射、共射；②共源、共射；③共集、共射；④共源、共集。三、多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)：分析舉例一個(gè)兩級(jí)放大電路每一級(jí)（已考慮了它們的相互影響）的幅頻特性均如圖所示。6dB3dBfLfH≈0.643fH1fL>fL1，fH<fH1，頻帶變窄！對(duì)于N級(jí)放大電路，若各級(jí)的下、上限頻率分別為fL1～fLn、fH1～fHn，整個(gè)電路的下、上限頻率分別為fL、

fH，則由于求解使增益下降3dB的頻率，經(jīng)修正，可得1.1為修正系數(shù)例11.該放大電路為幾級(jí)放大電路?2.耦合方式?3.在f＝104Hz時(shí)，附加相移φ’＝？4.在f＝105Hz時(shí)，相移φ≈？5.fH＝？已知各級(jí)為共射的某放大電路的幅頻特性如圖所示，討論下列問題：解:(1)f從104Hz變到105Hz增益下降了60dB，則說明電路為三級(jí)放大電路。（2）無下限頻率則采用的是直接耦合。（3）f=104Hz每級(jí)附加相移為-45，則總附加相移為-135。（4）f=105Hz，每級(jí)相移為-270，則總的相移為-710。(5)一、概述（1）直接耦合方式，充分利用管子性能良好的一致性采用差分放大電路和電流源電路。（2）用復(fù)雜電路實(shí)現(xiàn)高性能的放大電路，因?yàn)殡娐窂?fù)雜并不增加制作工序。（3）用有源元件替代無源元件，如用晶體管取代難于制作的大電阻。（4）采用復(fù)合管。

1.

集成運(yùn)放的特點(diǎn)集成運(yùn)算放大電路，簡(jiǎn)稱集成運(yùn)放，是一個(gè)高性能的直接耦合多級(jí)放大電路。因首先用于信號(hào)的運(yùn)算，故而得名。6.2集成運(yùn)算放大電路簡(jiǎn)介2.

集成運(yùn)放電路的組成兩個(gè)輸入端一個(gè)輸出端

若將集成運(yùn)放看成為一個(gè)“黑盒子”，則可等效為一個(gè)雙端輸入、單端輸出的差分放大電路。集成運(yùn)放電路四個(gè)組成部分的作用輸入級(jí)：前置級(jí)，多采用差分放大電路。要求Ri大，Ad大，

Ac小，輸入端耐壓高。中間級(jí)：主放大級(jí)，多采用共射放大電路。要求有足夠的放大能力。輸出級(jí)：功率級(jí)，多采用準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)。要求Ro小，最大不失真輸出電壓盡可能大。偏置電路：為各級(jí)放大電路設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。采用電流源電路。3.集成運(yùn)放的符號(hào)和電壓傳輸特性u(píng)O=f(uP-uN)

由于Aod高達(dá)幾十萬倍，所以集成運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)的最大輸入電壓(uP－uN)的數(shù)值僅為幾十～一百多微伏。在線性區(qū)：uO＝Aod(uP－uN)

Aod是開環(huán)差模放大倍數(shù)。非線性區(qū)

(uP－uN)的數(shù)值大于一定值時(shí)，集成運(yùn)放的