模拟电子技术教学课件-了解多级放大电路.pptVIP

单元1 多级放大及差动放大电路的分析 单元一 多级放大及差动放大电路的分析 《模拟电子技术》 模块3：集成运算放大器的认知 知识准备部分 1.1 了解多级放大电路 1.1.1 级间耦合方式 1.1.2 多级放大电路的性能指标估算 1.1.3 放大电路的频率特性 在实际应用中会发现，前面介绍的基本放大电路的放大倍数不够高，性能不够稳定，输入电阻、输出电阻等技术指标达不到要求，所以实际电路常常将不同性能的单管放大电路连接成多级放大电路。 多级放大电路方框图 1.1 了解多级放大电路 分别考虑输入级如何与信号源进行配合；输出级如何满足负载的要求；中间级如何保证放大倍数足够大。 多级放大电路是由两级或两级以上的单级放大电路连接而成的。 耦合方式：在多级放大电路中级与级之间的连接方式。 级与级之间耦合时，必须满足： （1）耦合后，各级电路仍具有合适的静态工作点； （2）保证信号在级与级之间能够顺利地传输过去； （3）耦合后，多级放大电路的性能指标必须满足实际的要求。 常用的耦合方式：阻容耦合、直接耦合、变压器耦合。 1.1.1 级间耦合方式 阻容耦合:级与级之间通过电容连接的方式。 优点：各级电路的静态工作点相互独立，互不影响 ；阻止前级静态 工作点由于外界影响而引起的缓慢变化传给下一级。 缺点：不能放大缓慢变化的非周期信号或直流信号；不便于集成 。 1．阻容耦合 2．变压器耦合 变压器耦合：级与级之间通过变压器连接的方式。 优点：各级电路的静态工作点相互独立，互不影响。改变变压器的匝数 比，容易实现阻抗变换，因而容易获得较大的输出功率。 缺点：变压器体积大而重，不便于集成。同时频率特性差，不能传送直流和变化非常缓慢的信号。 3．直接耦合 直接耦合：级与级之间直接用导线连接起来。 优点：既可以放大交流信号，也可以放大直流和变化非常缓慢的信号；电路简单，便于集成，所以集成电路中多采用这种耦合方式。 缺点：存在着各级静态工作点相互牵制和零点漂移这两个问题。 （1）静态电位的相互牵制：设计人员在集成电路的内部电路中得到解决。 （2）零点漂移：当输入为零时，输出随外界条件变化而偏离静态值的现象称“零点漂移”，简称“零漂”。如果不说明输入信号为零，零漂就会被误认为有信号输入。 （2）零点漂移 零漂产生的原因： ①电源电压的波动；②电路元件参数的变化；③温度变化引起三极管参数变化（ ICBO、β、UBE ）。 零漂的严重性：淹没信号。 A1 = 20 A2 = 20 A3 = 20 ?U = 0. 02 V ?U = 0.42 V ?U = 8.42 V 零漂的衡量：将输出的漂移折合到输入端。 如：?UO1= 1 V ， ?UO2 = 2 V，A1 = 103， A2 = 104 则： ?UI1= 1 mV , ?UI2 = 0.2 mV A1 零漂严重 1.1.2 多级放大电路的性能指标估算 1．电压放大倍数 总的电压放大倍数等于各单级电压放大倍数的乘积，即 Au = Au1 Au2　．．．Aun 注意：在计算各单级电压放大倍数时，要考虑前后级间的影响，后级放大电路的输入电阻应是前级放大电路的负载。 2．多级放大电路的输入电阻 多级放大电路的输入电阻就是第一级的输入电阻，即 Ri = Ril 3．多级放大电路的输出电阻 多级放大电路的输出电阻就是最后一级的输出电阻，即 Ro = Ron 1.1.3 放大电路的频率特性 在放大电路中，由于存在耦合电容、旁路电容及三极管的结电容与电路中的杂散电容等，它们的容抗都将随着频率变化而变化，从而影响信号的传输效果，使同一放大电路对不同频率的信号具有不同的放大作用。 频率特性：放大电路对不同频率的正弦信号的放大效果。 放大电路的频率特性可用放大电路的电压放大倍数与频率的关系来描述。 频率特性包括幅频特性和相频特性： （1）幅频特性：电压放大倍数的幅值与频率的关系， （2）相频特性：放大电路输出电压与输入电压之间的相位差与频率的关系。 1．单级阻容耦合放大电路的频率特性 中频区 ：电压放大倍数几乎不受频率变化的影响，该区的特性曲线较平坦。 低频区 ：电压放大