模拟电子技术基础课件--第4章.ppt

第 4 章; 引　言; 为什么要多级放大？在第2章，我们主要研究了由一个晶体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”。其中每一个基本放大电路叫做一“级”，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。;4.1.1 级间耦合问题 ;光电耦合;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。;单级阻容耦合放大电路;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。;缺点：;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：;3 直接耦合;为了解决这个问题：可以采用如下的办法。;（a）;R;R;（1）电路可以放大缓慢变化的信号和直流信号。由于级间是直接耦合，所以电路可以放大缓慢变化的信号和直流信号。;（3）直接耦合放大电路中的零点漂移问题;注意：为什么只对直接耦合多级放大电路提出这一问题呢？原来温度的变化和零点漂移都是随时间缓慢变化的，如果放大电路各级之间采用阻容耦合，这种缓慢变化的信号不会逐级传递和放大，问题不会很严重。但是，对直接耦合多级放大电路来说，输入级的零点漂移会逐级放大，在输出端造成严重的影响。特别时当温度变化较大，放大电路级数多时，造成的影响尤为严重。;抑制零点漂移的方法：;4）零点漂移大小的衡量;4. 光电耦合;思路：根据电路的约束条件和管子的IB、IC和IE的相互关系，列出方程组求解。如果电路中有特殊电位点，则应以此为突破口，简化求解过程。;思路：根据电路的约束条件和管子的IB、IC和IE的相互关系，列出方程组求解。如果电路中有特殊电位点，则应以此为突破口，简化求解过程。;图4—8 例4-1所用的图;例4-2 如果将上例图中VT2管射级所接稳压管VDZ改为电阻RE2，取消电阻R，其余电路和参数不变，要求静态输出电压仍为UOQ=7.1V， 问RE2应为多大？;例4-3 如果在电路中给定了RE2的值，要求计算UOQ=？;例4-4: 计算其静态工作点;例4-5:;解:;第一级是射极输出器:;RB1;2、动态性能分析;方法1：在计算第一级的电压放大倍数时，把第二级的输入电阻（包括偏置电阻）Ri2作为第一级的负载，即 。 方法2：在计算第一级的电压放大倍数 时，先认为 ，即先计算第一级空载的电压放大倍数 。然后在计算第二级的电压放大倍数 时，把第一级的输出电阻 作为第二级的信号源电阻 ，计算出 。;（2）输入和输出电阻的计算;例4-6:;（1）求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数;第二级放大电路为共发射极放大电路;(2) 计算 r i和 r 0; 由微变等效电路可知，放大电路的输入电阻 ri 等于第一级的输入电阻ri1。第一级是射极输出器，它的输入电阻ri1与负载有关，而射极输出器的负载即是第二级输入电阻 ri2。;2;2;?1 = 60, ?2 = 100; rbe1= 2 k?, rbe2 = 2.2 k?。 求 Au, Ri, Ro。;[解];例 4-8:晶体管和效应管组成的多级放大电路;3、三种耦合方式放大电路的应用场合;4.2 集成运放概述;（1）采用直接耦合方式； （2）为克服直接耦合方式带来的温漂现象,采用了一种特殊的温度补偿手段----输入级是差动放大电路； （3）大量采用BJT或FET构成恒流源，代替大阻值，或用于设置静态电流； （4）采用复合管接法改进单管性能。 4.2.2 集成运算放大电路的基本组成;1. 输入级 2. 中间级 3．输出级;4．偏置电路;4.3　差分放大电路;4.3.1 差动放大电路的工作原理; 特点： a.两只完全相同的管子； b.两个输入端， 两个输出端； c.元件参数对称； ;具体实践：在实践中，两个特性相同的管子采用“差分对管”，两半电路中对应的电阻可用电桥精密选配，尽可能保证阻值对称性精度满足要求。;2、信号的输入方式和电路的响应; ;（2）共模输入方式;Ac叫做共模电压放大倍数。理论上讲，Ac为0，实际上 由于电路不完全对称，可能仍会有不大的Uoc，一般Ac《1。;（3）任意输入方式 ;（3）任意输入方式 ;（4）存在的问题及改进的方案;可以想见，RE越大，则工作点越稳定，零点漂移也越小。 但，RE太大，在一定的工作电流下，RE上的压降太大， 管子的动态范围就会变小，如图4-16所