《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)應(yīng)用教程》第3章 放大電路基礎(chǔ)

第3章放大電路基礎(chǔ)本章小結(jié)3.1放大電路的基本知識(shí)3.2三種基本組態(tài)放大電路3.3差分放大電路3.4互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路3.5多級(jí)放大電路3.6放大電路的調(diào)試知識(shí)引言本章重點(diǎn)按用途分常用的有：電壓放大電路又稱小信號(hào)放大電路；功率放大電路又稱大信號(hào)放大電路。放大器分類按結(jié)構(gòu)分常用的有：三組態(tài)放大電路差分放大電路互補(bǔ)對(duì)稱放大電路。晶體管三組態(tài)放大電路、差分放大電路和互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路的組成、靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置、性能分析。第3章放大電路基礎(chǔ)3.1放大電路的基本知識(shí)3.1.1放大電路的組成3.1.2放大電路的主要性能指標(biāo)3.1.1放大電路的組成一、放大電路組成直流電源信號(hào)源RS+us–RSis放大電路負(fù)載RL信號(hào)輸入第一級(jí)第二級(jí)第三級(jí)信號(hào)輸出多級(jí)放大電路放大電路的放大作用是針對(duì)變化量而言，是在輸入信號(hào)的作用下，利用有源器件的控制作用，將直流電源提供的部分能量轉(zhuǎn)換為與輸入信號(hào)成比例的輸出信號(hào)，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)受控能量轉(zhuǎn)換器。二、放大的概念三、放大電路的類型電壓放大電路（小信號(hào)放大電路）輸入信號(hào)幅度較小，不失真放大電壓信號(hào)電流放大電路輸入信號(hào)幅度較小，不失真放大電流信號(hào)功率放大電路（大信號(hào)放大電路）輸入信號(hào)幅度大，輸出大功率3.1.2放大電路的主要性能指標(biāo)１1

22

+us–放大電路RS+ui–+uo–RLioiius

—信號(hào)源電壓Rs

—信號(hào)源內(nèi)阻RL

—負(fù)載電阻ui

—輸入電壓uo

—輸出電壓ii

—輸入電流io—輸出電流11

22

+us–放大電路RS+ui–+uo–RLioii電壓增益

Au(dB)=20lg|Au|一、放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)

Au=uo/ui電流放大倍數(shù)

Ai=io/ii功率放大倍數(shù)

Ap=po/pi電流增益Ai(dB)=20lg|Ai|功率增益

Ap(dB)=10lgAp二、輸入電阻１1

+us–RS+ui–iiRiRi越大，ui與us越接近例3.1.1us=20mV，Rs=600

，比較不同Ri時(shí)的ii

、ui。Riiiui6000

3

A18mV600

16.7

A10mV60

30

A1.82mV輸入電阻：放大電路輸出端接負(fù)載電阻RL后，從輸入端1-1′，向放大電路內(nèi)看進(jìn)去的等效動(dòng)態(tài)電阻。

三、輸出電阻放大電路的輸出相當(dāng)于負(fù)載的信號(hào)源，該信號(hào)源的內(nèi)阻即為電路的輸出電阻。Rouot—負(fù)載開(kāi)路時(shí)的輸出電壓；uo—帶負(fù)載時(shí)的輸出電壓，Ro越小，uot

和

uo

越接近。22

11

+us–RS+ui–+uo–RLRo+uot–Ri

輸出電阻：放大電路輸入信號(hào)源電壓短路（uS=0），保留RS，負(fù)載RL開(kāi)路時(shí)，由輸出端2-2′兩端向放大電路看進(jìn)去的等效動(dòng)態(tài)電阻211

us=0RS放大電路2

四、通頻帶與頻率失真

電抗元件(主要是電容)使放大電路對(duì)不同頻率輸入信號(hào)的放大能力不同，反映在：Au(f)—幅頻特性

(f)—相頻特性1.幅頻特性和相頻特性fAu(f)OfO2.頻帶寬度(帶寬)BWAumfLfH下限頻率

上限頻率

中頻段低頻段高頻段BW0.7BW0.7=fH–

fL(BandWidth)第3章放大電路基礎(chǔ)3.2三種基本組態(tài)放大電路3.2.1共發(fā)射極放大電路3.2.2共集電極放大電路3.2.3共基極放大電路3.2.4場(chǎng)效應(yīng)管放大電路3.2.1共發(fā)射極放大電路一、電路組成+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+ui

+us

+uo

VCC(直流電源)：?供給放大電路工作時(shí)所需能量?

使發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏C1、C2(耦合電容)：?隔直流、通交流RB1

、RB2(基極偏置電阻)：?提供合適的基極電流RC(集電極負(fù)載電阻)：?將

IC

UC

，使電流放大

電壓放大RE(發(fā)射極電阻)：?穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)“Q”CE(發(fā)射極旁路電容)：?短路交流，消除RE對(duì)電壓放大倍數(shù)的影響二、靜態(tài)工作點(diǎn)+VCCRCRERB1RB2+UBEQ

+UCEQ

IBQI1ICQIEQVCCRCRERB1RB2+–+–VCC直流通路電阻分壓器UBQ要求：I1

(5

10)IBQUBQ

(5

10)UBEQ穩(wěn)定“Q”的原理：T

IC

UE

UBE

IB

IC

三、主要性能指標(biāo)分析+us

+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+uo

RCRB1RB2+ui

+uo

RLibicii交流通路小信號(hào)等效電路rbe

ib1.電壓放大倍數(shù)源電壓放大倍數(shù)2.輸入電阻Ri3.輸出電阻RoRo

=RC例3.2.1

=100，RS=1k，RB1=62k，RB2=20k,RC=3k，RE=1.5k，RL=5.6k，VCC=15V。求：“Q”，Au，Ri，Ro。[解]（1)求“Q”+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+us

+uo

（2)求Au，Ri，

Aus，Ro+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+us

+uo

Ro=RC=3k

（3)斷開(kāi)CE后，求Au，Ri，Ro+VCCRCC1C2RLRE++RB1RB2RS+us

+uo

1)靜態(tài)工作點(diǎn)“Q”不變2)求Au、Aus、Ri、RoRCRB1RB2+ui

+uo

RLibiciirbe

ibRERo

=RC=3k

既穩(wěn)定“Q”，Au

又較大的電路3.2.2共集電極放大電路（射極輸出器、射極跟隨器）一、電路組成與靜態(tài)工作點(diǎn)IBQIEQ+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+usUCEQ=VCC–

IEQ

RE交流通路RsRB+

+uo

RLibiciiRE集電極C交流接地VCC=IBQRB+UBEQ+IEQ

RE二、主要性能指標(biāo)交流通路RsRB+

+uo

RLibiciiRE小信號(hào)等效電路usRB+uo

RLibiciirbe

ibRERs+

R

L=RE//RL電壓放大倍數(shù)：1輸入電阻：輸出電阻：usRB+uo

RLibiciirbe

ibRERs+

RBibiciirbe

ibRERsus=0+u

iiRER

S=Rs//RBi=iRE

–

ib–

ib射極輸出器特點(diǎn)Au

1

輸入輸出同相Ri

高Ro

低用途：輸入級(jí)輸出級(jí)中間隔離級(jí)例3.2.2

=120，RB=300k，r

bb=200，UBEQ=0.7VRE=RL=Rs=1k，VCC=12V。求：“Q”，Au，Ri，Ro。IBQIEQ+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+us[解]1)求“Q”IBQ=(VCC–

UBE)/

[RB

+

(1+

)

RE]=(12

–

0.7)/[300+1211]

27(

A)IEQ

IBQ

=3.2(mA)UCEQ=VCC–

ICQ

RE

=12–3.21=8.8(V)2)求Au，Ri，RoRbe=200+26/0.027

1.18(k

)Ri=300//(1.18+1210.5)=51.2(k

)RL

=

1

//

1

=0.5(k

)三、電路性能及應(yīng)用1、電路性能特點(diǎn)2、電路應(yīng)用輸出電壓Uo與輸入電壓Ui大小近似相等、相位相同，Au≈1由于ube?uo，所以u(píng)o=ui-ube≈ui輸入電阻很大，輸出電阻很小，123電路點(diǎn)評(píng)共集電極放大電路沒(méi)有電壓放大作用，有很好的電流和功率放大能力，良好的高頻特性，廣泛應(yīng)用于測(cè)量?jī)x器的輸入級(jí)，用作功率放大器和緩沖器等電路。作多級(jí)放大電路的輸入級(jí)，可減小對(duì)輸入信號(hào)源的影響作多級(jí)放大電路的輸出級(jí)，可提供恒壓輸出，提高負(fù)載能力作多級(jí)放大電路的中間級(jí)，隔離前后級(jí)的影響，起到級(jí)間阻抗變換作用（緩沖級(jí)）1233.2.3共基電極放大電路性能指標(biāo)Ro=RCRCRERS+us

RL+VCCRCC2C3RLRE+++RB1RB2RS+us

+uo

C1電路點(diǎn)評(píng)1.輸出電壓與輸入電壓同相。2.電壓放大倍數(shù)高。3.輸入電阻小，輸出電阻大。用于高頻及寬帶放大電路RiR

iRo+uo

RCRERS+us

RLrBEioicieiiib

ib+ui

三種組態(tài)：共源、共漏、共柵特點(diǎn)：輸入電阻極高，噪聲低，熱穩(wěn)定性好一、電路組成和直流偏置方式

1.自給偏壓電路柵極電阻RG的作用：(1)為柵偏壓提供通路(2)泄放柵極積累電荷源極電阻RS的作用：提供負(fù)柵偏壓漏極電阻RD的作用：把iD的變化變?yōu)閡DS的變化UGSQ=UGQ

–

USQ

=–IDQRS+VDDRDC2CS+++uo

C1+ui

RGRSGSDIDQ↓3.2.4場(chǎng)效應(yīng)管放大電路2.分壓式自偏壓電路調(diào)整電阻的大小，可獲得：UGSQ>0UGSQ=0UGSQ<0RL+VDDRDC2CS+++uo

C1+ui

RG2RSGSDRG1RG3例3.2.3已知gm=0.8mS,求Au、Ri、Ro。RLRDC2CS+++uo

C1+ui

RG2GSDRG1RG3RS10k

15k

200k

100k

5.1M

20k

+24VRG3用于增大輸入電阻二、共源放大電路主要性能指標(biāo)RLRD+uo

+ui

RG2GSDRG3RG1+ugs

gmugsidii第3章放大電路基礎(chǔ)3.3差分放大電路3.3.1基本差分放大電路3.3.2具有電流源的差分放大電路3.3.3差分放大電路的單端輸入、輸出方式3.3.4差分放大電路的差模傳輸特性及應(yīng)用3.3.1基本差分放大電路一、電路組成及靜態(tài)工作點(diǎn)V1VCCV2VEERCRCREui1ui2uo公共發(fā)射極電阻，用來(lái)抑制零點(diǎn)漂移并決定靜態(tài)工作電流能有效地克服零點(diǎn)漂移兩個(gè)輸入端，兩個(gè)輸出端；元件參數(shù)對(duì)稱；雙電源供電；ui1=ui2

時(shí)，uo=0特點(diǎn)V1VCCV2VEERCRCREui1ui2uo直流通路V1+VCCV2VEERCRCREuoVEEICQ1ICQ2IEEIEQ1IEQ2UCQ1UCQ2VEE=UBEQ+IEEREIEE=(VEE

–UBEQ)/RE

VEE/REICQ1=ICQ2IEE/2=VEE/2REUCQ1=VCC–

ICQ1RCUCQ2=VCC–

ICQ2RCuo=UCQ1–

UCQ2=0差模輸入ui1=–

ui2差模輸入電壓uid=ui1

–

ui2=2ui1

=–

ui2差模信號(hào)交流通路ic1ic2使得：ic1=–

ic2uo1=–

uo2差模輸出電壓uod

=uC1

–uC2=uo1–(–

uo2)=

2uo1差模電壓放大倍數(shù)帶RL時(shí)RLRid=2rbe差模輸入電阻差模輸出電阻Ro=2RC大小相同極性相反二、差模輸入與差模特性u(píng)i1V1V2RCRCuodui2uo1uo2ui1V1+VCCV2VEERCRCREuodui2uC1uC2例3.3.1

已知：

=80，r

bb=200，UBEQ=0.6V，試求：(1)靜態(tài)工作點(diǎn)；(2)差模電壓放大倍數(shù)Aud，差模輸入電阻Rid，輸出電阻Ro。[解](1)

ICQ1=ICQ2

(VEE

–

UBEQ)/2RE=(12–0.6)/2

20=0.285(mA)UCQ1=UCQ2=VCC–ICQ1RC=12–0.285

10=9.15(V)(2)=10//10=5(k)Rid=2rbe=27.59=15.2(k)Ro=2RC=20(k)ui1V1+12VV212VRCRCREuodui210k

10k

20k

20k

三、共模輸入與共模抑制比共模輸入ui1=ui2共模輸出電壓uic=ui1=ui2使得：ie1=ie2IEQ1+ie1IEQ2+ie2ue

=2ie1RE2RE2RE共模輸入電壓uoc=uC1

–uC2=0共模抑制比用對(duì)數(shù)表示：大小相同極性相同共模信號(hào)交流通路ui1V1+VCCV2VEERCRCREuocui2uC1uC2V1V2RCRCuocuicuC1uC2uic1.01V0.99V[解]可將任意輸入信號(hào)分解為共模信號(hào)和差模信號(hào)之和ui1=1.01=1.00+0.01(V)ui2=0.99=1.00–0.01(V)電路如圖所示。例3.3.2ui1V1+VCCV2VEERCRCREuoui2uC1uC2uid=u

i1

–u

i2uic=(ui1+ui2)/2=1.01–0.99=0.02(V)=1(V)差模信號(hào)共模信號(hào)（1）求差模輸入電壓uid

、共模輸入電壓uic（2）若Aud=–50、Auc=–0.05，求輸出電壓電壓uo，及KCMR[解]uod=Auduid=–50

0.02=–

1(V)uoc=Aucuic=–0.05

1=–0.05(V)uo=Auduid+Aucuic=–1.05(V)=60(dB)3.3.2具有電流源的差分放大電路一、電流源電路減少共模放大倍數(shù)的思路：

增大REE用恒流源代替REE特點(diǎn)：直流電阻為有限值動(dòng)態(tài)電阻很大1.三極管電流源簡(jiǎn)化畫法電流源代替差分電路中的REE+VCCRLRERB1RB2ICI0ui1V1+VCCV2RCR1uodui2RC–VEER2R3IC3V3ui1V1+VCCV2RCuodui2RCVEEI02.比例型電流源二極管溫度補(bǔ)償V1+VCCRERB1RB2I0V2比例型電流源V1+VCCR2RR1I0V2IREFUBE1UBE2UBE1

UBE2多路電流源V1+VCCR2RR1I02V2IREFR3I03V3鏡像電流源UBE1=

UBE2I0=

IREF微電流源I0R2=

UBE1

–UBE23.鏡像和微電流源I0V1RV2IREFV1+VCCR2RI0V2IREFUBE1UBE2V3、V4

構(gòu)成比例電流源電路二、具有電流源的差分放大電路簡(jiǎn)化畫法能調(diào)零的差分電路ui1V1+VCCV2RCuoui2RCVEEI0ui1V1+VCCV2RCuoui2RCVEEI0RPMOS差分電路ui1V1+VCCV2RCuoui2RCVEER2R3IC3V3V4IREFIC4R1例3.3.3

=100(1)求靜態(tài)工作點(diǎn)；(2)求電路的差模Aud，Rid，Ro。[解](1)

求“Q”ICQ1=ICQ2=0.5I0UCQ1=UCQ2=6–0.427.5=2.85(V)(2)求Aud，Rid，RoRo=2RC=15(k)ui1V1+VCCV2RCuoui2RCVEER2R3IC3V3V4IREF+6V

6V100

100

7.5k

7.5k

6.2k

1、單端輸入即ui1=ui,ui2=0有一個(gè)輸入端接地，為雙端輸入的特例2.單端輸出輸出為雙端輸出的一半KCMR較雙端輸出小參數(shù)計(jì)算與雙端輸入相同同相輸出反相輸出+VCCuiV1V2RCuoRCVEEI0iC1iC2RLuo與ui反相+VCCuiV1V2RCuoRCVEEI0iC1iC2RLuo與ui同相3.3.3差分放大電路的單端輸入、輸出方式3.3.4差分放大電路差模傳輸特性及應(yīng)用一、差分放大電路的差模傳輸特性O(shè)uiiCiC1iC2I0特點(diǎn)：1.iC1+iC2=I0；當(dāng)ui=0，iC1=iC2=0.5I0。UT-UT2.當(dāng)–UT<ui<UT，uiiC1–iC2O–UTUTiC1–

iC2

ui。3.當(dāng)ui﹥4UT

或ui<–4UT，一只管子截止，I0

幾乎全部流入另一只管子，輸出電壓被限幅。4UT–4UTI0–4UT4UT+VCCui1V1V2RCuoui2RCVEEI0iC1iC2如用作集成運(yùn)放輸入級(jí)，可減小溫度漂移，提高共模抑制比。如用作三角波變換為正弦波用作多級(jí)放大電路的輸入級(jí)。用于構(gòu)成自動(dòng)增益控制電路和模擬相乘器用于構(gòu)成大信號(hào)限幅電路和電流開(kāi)關(guān)電路用于構(gòu)成波形變換電路1234二、差分放大電路的應(yīng)用第3章放大電路基礎(chǔ)3.4互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路3.4.1功率放大電路的特點(diǎn)與分類3.4.2乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路3.4.3甲乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路3.4.4甲乙類單電源互補(bǔ)對(duì)稱放大電路3.4.1功率放大電路的特點(diǎn)與分類甲類(

=2

)

tiCO

Icm

2ICQ

tiCO

Icm

2ICQ乙類(

=

)

tiCO

Icm

ICQ2甲乙類(

<

<2

)工作狀態(tài)分類特點(diǎn)向負(fù)載高效率提供大功率的放大電路，輸出電壓和輸出電流都比較大，工作在大信號(hào)狀態(tài)，失真較大。甲類工作狀態(tài)失真小，靜態(tài)電流大，管耗大，效率低。乙類工作狀態(tài)失真大，靜態(tài)電流為零，管耗小，效率高。甲乙類工作狀態(tài)失真大，靜態(tài)電流小，管耗小，效率較高。3.4.2乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路(OCL)一、電路組成及工作原理ui>0VT1導(dǎo)通VT2截止iC1io=iE1=iC1,uO=iC1RLui<0VT2導(dǎo)通VT1截止iC2io=iE2=iC2,uO=-iC2RLui=0VT1、VT2截止RLVT1VT2+VCC+ui

+uo

VEENPNPNP二、功率和效率1.輸出功率最大不失真輸出電壓、電流幅度：最大輸出功率最大輸出功率2.電源供給功率PDC=IC1VCC+IC2VEE=2IC1VCC=2VCCUom/

RL最大輸出功率時(shí)：PDC=2V2CC/

RLPD=2V2CC/

RL3.效率PD=2VCCIcm/

實(shí)際約為60%最大輸出功率時(shí)：令則：時(shí)管耗最大，即：每只管子最大管耗為

0.2Pom5.選管原則PCM>0.2PomU(BR)CEO>2VCCICM>VCC/RLRLV1V2+VCC+ui

+uo

VEE4.管耗例3.4.1已知：VCC=VEE=24V，RL=8

，忽略UCE(sat)

求Pom

以及此時(shí)的PDC、PC1，并選管。[解]PDC=

2V2CC/

RL=2242//(

8)=45.9(W)=0.5(45.936)=4.9(W)U(BR)CEO>48VICM>24/8=3(A)可選：U(BR)CEO=60

100VICM=5APCM=10

15WRLV1V2+VCC+ui

+uo

VEE3.4.3甲乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路

tiC0ICQ1ICQ2克服交越失真方法RLRVD1VD2VT1VT2+VCC+ui

+uo

VEEVT3當(dāng)ui=0時(shí)，VT1、VT2

微導(dǎo)通。當(dāng)ui

<0(

至)，VT1

微導(dǎo)通充分導(dǎo)通

微導(dǎo)通；VT2

微導(dǎo)通截止微導(dǎo)通。當(dāng)ui

>0(

至)，VT2

微導(dǎo)通充分導(dǎo)通微導(dǎo)通；VT1

微導(dǎo)通截止微導(dǎo)通。

當(dāng)輸入電壓小于死區(qū)電壓時(shí)，三極管截止，引起

交越失真。交越失真輸入信號(hào)幅度越小失真越明顯。一、乙類功放的交越失真二、甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功放電路給VT1、VT2提供靜態(tài)電壓克服交越失真的電路VT1VT2VD1VD2實(shí)際電路VT4RL+VCC+uo

VT1VT2VT3

VEER*1R2R3R4VT1VT2VT3R2R1RL+VCC+uo

VT1VT2VD1VD2VT3

VEE+ui

R三、復(fù)合管互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路1.復(fù)合管(達(dá)林頓管)目的：實(shí)現(xiàn)管子參數(shù)的配對(duì)ib1(1+

1)

ib1(1+

1)(1+

2)ib1=(1+

1+

2+

1

2)ib1

1

2

rbe=rbe1+(1+

1)rbe2

2(1+

1)ib1

1ib1ibicie(

1+

2+

1

2)ib1V1V2V1V2NPN+NPNNPNV1V2PNP+PNPPNPV1V2NPN+PNPNPNV1V2PNP+NPNPNP構(gòu)成復(fù)合管的規(guī)則：1)

應(yīng)保證發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏；2)

復(fù)合管類型與第一只管子相同。V1V2

*接有泄放電阻的復(fù)合管：V1V2ICEO1

2ICEO1R泄放電阻減小練習(xí)VT1、VT3—NPNVT2、VT4—PNPR3、R5—穿透電流泄放電阻RE1、RE2—穩(wěn)定“Q”、過(guò)流保護(hù)取值0.1

0.5

V5

V7、RP—克服交越失真R4—使V3、V4輸入電阻平衡V8—構(gòu)成前置電壓放大RB1—引入負(fù)反饋，提高穩(wěn)定性。UE

UB8

IB8

IC8

UB3

UE

準(zhǔn)互補(bǔ)對(duì)稱電路2.復(fù)合管互補(bǔ)對(duì)稱電路舉例RLRPVT4+VCCV5VT1VT2R2RB1RB2+uo

+++V6V7V8EUB3R1R5R3IC8RE1RE2R4VT3UB8

VEE+ui3.4.4甲乙類單電源互補(bǔ)對(duì)稱放大電路E電容C的作用：1)充當(dāng)VCC/2電源2)耦合交流信號(hào)當(dāng)ui=0時(shí)，當(dāng)ui>0時(shí)：V2導(dǎo)通，C放電，V2的等效電源電壓

0.5VCC。當(dāng)ui<

0時(shí)：V1導(dǎo)通，C充電，V1的等效電源電壓

+0.5VCC。應(yīng)用OCL電路有關(guān)公式時(shí)，要用VCC/2取代VCC。RLRBV4+VCCV5V1V2CERERB1RB2+uo

+ui

+++COCL電路和OTL電路的比較OCLOTL

電源雙電源單電源信號(hào)交、直流交流頻率響應(yīng)好fL

取決于輸出耦合電容C電路結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單較復(fù)雜Pomax第3章放大電路基礎(chǔ)3.5多級(jí)放大電路3.5.1多級(jí)放大電路的組成及性能指標(biāo)的估算3.5.2集成運(yùn)算放大器及其基本應(yīng)用電路3.5.1多級(jí)放大電路的組成及性能指標(biāo)的估算Au1第一級(jí)Au2第二級(jí)Au1末級(jí)uiuo1RLRSuousuo2ui2uinii一、多級(jí)放大電路的組成輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)RiRo二、耦合方式：阻容耦合A1A2各級(jí)“Q”獨(dú)立，只放大交流信號(hào)，信號(hào)頻率低時(shí)耦合電容容抗大。光電耦合A1A2主要用于耦合開(kāi)關(guān)信號(hào)，抗干擾能力強(qiáng)。直接耦合A1A2電路簡(jiǎn)單，能放大交、直流信號(hào)，“Q”互相影響，零點(diǎn)漂移嚴(yán)重。零漂——輸入信號(hào)為零，輸出電壓偏離原來(lái)的初始值而上下波動(dòng)。直接耦合零漂的影響零漂的衡量—將輸出的漂移折合到輸入端

如：

UO1=1V、A1=103

，U02=2V、

A2=104

則：

UI1=1mV,UI2=0.2mVA1=20A2=20A3=20結(jié)論A1零漂嚴(yán)重三級(jí)直接耦合放大器A1=A2=A3=20,設(shè)每級(jí)自身零點(diǎn)漂移為0.02V，則第1級(jí)輸出零點(diǎn)漂移電壓

U=0.02V，第2級(jí)漂移電壓為0.42V，第3級(jí)零點(diǎn)漂移電壓為8.42V。這時(shí)放大器將無(wú)法進(jìn)行放大。=Au1·Au2

·

·

·

AunAu1(dB)=Au1(dB)+Au2(dB)+·

·

·+Aun

(dB)Au1第一級(jí)Au2第二級(jí)Aun末級(jí)uiuo1RLRSuousuo2ui2uiniiRiRoRi=Ri1Ro=Ron考慮級(jí)與級(jí)之間的相互影響，計(jì)算各級(jí)電壓放大倍數(shù)時(shí)，應(yīng)把后級(jí)的輸入電阻作為前級(jí)的負(fù)載處理!!!三、多級(jí)放大電路主要性能指標(biāo)的估算例3.5.1

1=60,

2=100;rbe1=2k,rbe2=2.2k。求Au,Ri,Ro。[解]Ri2=R6//R7

//rbe2=33//

10//

2.21.7(k)R

L1=R3//Ri2=5.1//

1.7

1.3(k)Ri=Ri1=R1//R2

//

[rbe1+(1+

1)R4]

5.7(k)Ro=R8=4.7kRi2Ri3.5.2集成運(yùn)算放大器及其基本應(yīng)用電路一、集成運(yùn)算放大器的組成1.模擬集成電路的特點(diǎn)1)

直接耦合：采用差分電路形式，元件相對(duì)誤差??；2)

大電阻用恒流源代替，大電容外接；3)

二極管用三極管代替(B、C極接在一起)；4)

高增益、高輸入電阻、低輸出電阻。2.組成方框圖輸入級(jí)：差分電路，大大減少溫漂。中間級(jí)：采用有源負(fù)載的共發(fā)射極電路，增益大。輸出級(jí)：OCL電路，帶負(fù)載能力強(qiáng)偏置電路：鏡像電流源，微電流源。輸入級(jí)偏置電路中間級(jí)輸出級(jí)+

uouid二、集成運(yùn)放的圖形符號(hào)及型號(hào)命名方法1.集成運(yùn)放的圖形符號(hào)習(xí)慣用符號(hào)uid+VCC–VEE國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)uouid+VCC–VEE8直流電源接法VCC=VEEuiduoVCCVEE8upunPNP(+)為同相輸入端，uo與up同相N(-)為反相輸入端，uo與un反相2.集成運(yùn)放型號(hào)命名方法CFXXXXCHINA的字頭放大器數(shù)字序號(hào)，一般與同類型的國(guó)外產(chǎn)品序號(hào)相同如國(guó)產(chǎn)CF741，與國(guó)外LM741、μA741、MC741等為同類型器件，使用中可以互相替代。封裝形式:金屬圓形、雙列直插式、扁平式封裝材料:陶瓷、金屬、塑料例:塑封雙列直插式(DIP)CF741DIP—DualIn-LinePakage3.集成運(yùn)放的封裝及引腳排列使UO=0，輸入端施加的補(bǔ)償電壓幾毫伏UO=0時(shí)，10nA

1

AUO=0時(shí)，1nA

0.1

A100

140dB幾十千歐

幾兆歐幾十歐

幾百歐>80dB開(kāi)環(huán)差模電壓增益Aud1差模輸入電阻Rid2輸出電阻Ro3共模抑制比

KCMR4輸入失調(diào)電壓UIO5輸入失調(diào)電流

IIO6輸入偏置電流IIB7三、集成運(yùn)放的主要參數(shù)及理想化條件1.集成運(yùn)放主要參數(shù)共模輸入U(xiǎn)IC過(guò)大，K

CMR下降當(dāng)UId

過(guò)大時(shí)，反偏的PN結(jié)可能因反壓過(guò)大而被擊穿。最大差模輸入電壓UIdM8最大共模輸入電壓UICM9開(kāi)環(huán)帶寬BW10通用型集成運(yùn)放只有幾赫2.集成運(yùn)放特性理想化1)

Aud

6)UIO0，IIO04)

KCMR

5)BW

2)

Rid

3)Ro

0（1）等效電路uouidupinunuoRidAuduidRoip（2）理想運(yùn)放（3）

虛短、虛斷1)

up

un(虛短)證：uo=Aud(up–un)=Auduidup–

un=uo/Aud

02)ip

in

0(虛斷)證：ip=uid/Rid

0同理in

0up—同相端輸入電壓un

—反相端輸入電壓uid—差模輸入電壓uid=up–

unAud—開(kāi)環(huán)差模電壓放大倍數(shù)