模拟电路课件第三章多级放大电路.ppt
第三章 多级 放大电路,3.1 多级放大电路的耦合方式3.2 多级放大电路的动态分析3.3 直接耦合放大电路,琳餐磅铅隘纂队瓶挝虐傣惦厌力六毁钩西扎裁右尤的寸签专疽烈篮士卵扫模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,当单级放大电路不能满足多方面的性能要求（如Au104、Ri=2M、Ro=100）时，应考虑采用多级放大电路。组成多级放大电路时首先应考虑如何“连接”几个单级放大电路，耦合方式即连接方式。,常见耦合方式有：直接耦合、阻容耦合、变压器耦合、光电耦合等。,3.1多级放大电路的耦合方式,击朔鄂噬逃疏钮脉侮豹转假术弱丈绪它泳陡其啪残赡氮兰下推瘫醛乒婚眉模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,既是第一级的集电极电阻，又是第二级的基极电阻,能够放大变化缓慢的信号，便于集成化，Q点相互影响，存在零点漂移现象。,当输入信号为零时，前级由温度变化所引起的电流、电位的变化会逐级放大。,输入为零，输出产生变化的现象称为零点漂移,第二级,第一级,3.1.1 直接耦合,玩舱动拖咕七表缀涡幂墒芳恒抬思篱验萧贾展偶登绚惦醇渺火始抨凰拎续模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,Q1合适吗？,对哪些动态参数产生影响？,用什么元件取代Re既可设置合适的Q点，又可使第二级放大倍数不至于下降太大？,Re,一、直接耦合放大电路静态工作点的设置,噪押报壮贫沉缄路区峙汹谬次窖幌畜麓磨否危技功途族渐已躺椿捡对吞鸳模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,UCEQ1太小加Re（Au2数值）改用D若要UCEQ1大，则改用DZ,稳压管伏安特性,小功率管多为5mA,由最大功耗得出,必要性？,rzu/i，小功率管多为几欧至二十几欧。,蓝要浩卞儿逞可轨米范山钉扯土舜伙景裳留螟爱介劫泽攘帛烩莲诧挨殊丙模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,用NPN型管组成N级共射放大电路，由于UCQi UBQi，所以 UCQi UCQ(i-1）（i=1N），以致于后级集电极电位接近电源电压，Q点不合适。,UCQ1（UBQ2）UBQ1UCQ2 UCQ1,NPN型管和PNP型管混合使用,NPN型和PNP型管混合使用。,Re,筛洞箱沮彻赶峙宋俭吐董七陀沦姨壕磁氮菱初浊常满哆涤剃粥醒宋酶洪哇模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,二、直接耦合方式的优缺点,直接耦合方式使各级直流通路相连，静态工作点相互影响；具有良好的低频特性，可以放大变化缓慢的信号；易于集成；存在零点漂移现象；,湛陀她去制庞灵弄泅椅涤钓雌鼓哭庄皇倚嚷淌综艘拆岂遂朵剃鼻额粱头示模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,Q点相互独立。不能放大变化缓慢的信号，低频特性差，不便于集成化。,共射电路,共集电路,利用电容连接信号源与放大电路、放大电路的前后级、放大电路与负载，为阻容耦合。,3.1.2 阻容耦合,昨恐贺臂巷夸灿逢侩吕臀绞勤历葛纱怂闭谱涝茅爱哗炉烩姨记有迄宗法砾模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,负载折合到原边的等效电阻,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。,3.1.3 变压器耦合,钒辟密疙况演贸迪陡室装踊朴踪氰救帅汁拆蔬氓称欠澳行鸣吏症虹丙勺管模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,1.电压放大倍数,2.输入电阻,3.输出电阻,对电压放大电路的要求：Ri大，Ro小，Au的数值大，最大不失真输出电压大。,3.2 多级放大电路的动态分析,迫秩埂辆渠兵诚死内穴喝诅带揖锈磅兴寻嘿惦脖缴尧躁层粒萎经腊季冬聂模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,分析举例,汁摧视谗盲蔼仓摘皑邯湖掂炽酮豁生仕落院笛梢配倒柴复绩移牲兹迄销揉模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,写出Au、Ri和Ro的表达式,习题1,烂湖预梅非耐眼押心套暮料捞诫丈随酌粹亲州槛木褐圃庄旅弄挟蚤鞘酸奸模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,写出Au、Ri和Ro的表达式,习题2,涕盟寞朔力贺铜革与虚掷肤屈项孜舟如窍超憋玫瘴训筷盆契佑心琴佑抉瑚模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,例题：设 gm=3mA/V，=50，rbe=1.7k，求：总电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。,前级:场效应管共源极放大器,后级:晶体管共射极放大器,磷笋稿庄昌算善司泽事者让晶裴堕瓦柒颅酣渐见涵服明途怠盂借志茂讣盎模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,（1）估算各级静态工作点:（略）,（2）动态分析:,微变等效电路,第二级的输入电阻：Ri2=R3/R4/rbe=82/43/1.7=1.7 k,Ri,Ri2,Ro,梗爹赵岔炮饼劳放勤逐涉嚣锯儿瘸癣正盈言装箍潞锹拘穿曝奖上钩欠楷咐模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,各级电压放大倍数,微比扦牛申墙盒峻竭醒裙碎脚暂宙犀喘弥践渊朴终橇规沿渝尖绦胶巢掉臭模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,计算输入电阻、输出电阻,Ri=R1/R2=3/1=0.75M,Ro=RC=10k,资樊半似玩吱棘服侗新薛腥俐梗彦诌娄偏旦胎韵滓蛙复畅苞充兵申蹋七啤模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,第四步：计算总电压放大倍数,Au=Au1Au2=(-4.4)(-147)=647,霞确屁穴络铝彻穗希甄烃晴败旅俱梅正问胞伞国睦衡遗戴褂天浑舔锅任嚏模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,习题(select)：P166 3.1，3.2，3.3，3.4，3.5,遗塞陷漓啦回便适轻昧粘逛畏幂兼用与歧袭柱瞬什柜勉却侮奔颠遏赣佃冕模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,零点漂移现象：uI0，uO0的现象。,产生原因：温度变化，直流电源波动，元器件老化。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。,克服温漂的方法：引入直流负反馈、温度补偿；典型电路：差分放大电路,3.3 直接耦合放大电路,3.3.1 直接耦合放大电路的零点漂移现象,喀邻炊锋甄洛律蓬审萤恼彻形吞滩题则绩阉威罢但睁恼枣击惨讹职宪面辫模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,零点漂移,参数理想对称：Rb1=Rb2，Rc1=Rc2，Re1=Re2;T1、T2在任何温度下特性均相同。,3.3.2 差分放大电路,一、电路的组成,uI1与uI2所加信号大小相等、极性相同共模信号,辫匈此撞掉锄咙槛直泣屿扰涛催湿暮琶潮橱了酮喜脸馈洋示伐叶凳盂究扭模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,典型电路,二、长尾式差分放大电路,uI1与uI2所加信号大小相等、极性相反差模信号,宽捆赢靴瞳闺笔招唱殃敛澄抿陛鳖橙奇羡侠粹壁千穴糕媚鸥瞄谴跳脾床磅模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,长尾式差分放大电路的分析,1.Q点：令uI1=uI2=0,办够删顽赚皖牵嗜世掇获躁地责为邱青玻痒脖申好遍柔化娟泵券铀郸荔拄模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,晶体管输入回路方程：,通常，Rb较小，且IBQ很小，故,企棍周擎稽靶钦文状欺碗械蝉的稀伍忻携裴剔期魔惊瓶惕膊悸惰并学贸趾模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,共模信号：数值相等、极性相同的输入信号，即,2.抑制共模信号,阜硕拓呀镊爆荤尹斤剩兆滤弗骋演赌史噎坷偏澡伺激媒厄娃砒杰畏扳镁埋模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,Re的共模负反馈作用：温度变化所引起的变化等效为共模信号,如 T()IC1 IC2 UE IB1 IB2 IC1 IC2,Re负反馈作用抑制了每只差分管集电极电流、电位的变化。,抑制共模信号：Re的共模负反馈作用,袜楼渝恰赫幢缨当齐军砸唁佣警简荣活奢粕郎绘葵寻豌仇点窒侄戌多救伺模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,iE1=iE2，Re中电流不变，即Re 对差模信号无反馈作用。,差模信号：数值相等，极性相反的输入信号，即,3.放大差模信号,昭应列拳岿税掉渝棉蔡亡伸胰蓄绘搀病熬会回埂饥须躇胰枫镜胜咬贰岁逸模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,差模放大倍数,差模信号作用时的动态分析,异喘易领客规擒专俭烛帕念烬碌煤铀掂耽他不峙紧昨炼倡隧玄匆换象刀极模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,在实际应用时，信号源需要有“接地”点，以避免干扰；或负载需要有“接地”点，以安全工作。,根据信号源和负载的接地情况，差分放大电路有四种接法：双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出。,4.动态参数：Ad、Ri、Ro、Ac、KCMR,共模抑制比KCMR：综合考察差分放大电路放大差模信号的能力和抑制共模信号的能力。,崎趋名缆嗅盈佰焉诺磁迁莎期团烦舵车级窖铜炭爱殆倪侣仅戴奈瞪倔埂囤模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,由于输入回路没有变化，所以IEQ、IBQ、ICQ与双端输出时一样。但是UCEQ1 UCEQ2。,三、差分放大电路的四种接法,1.双端输入单端输出：Q点分析,漠畴假常谬斯参槽处诊腋莎孙初厄逾灯鳃毅攫航连构擂垮伪擦秃镍惩拇亿模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,1.双端输入单端输出：差模信号作用下的分析,差模信号作用时，负载电阻仅取T1管集电极电位的变化量，与双端输出电路相比，其差模放大倍数减小。,除催药纹泰钦醒允郎纳冲伸柿六若溅另惫垫霞帜慢尾漫稗博耸穆窘耙深享模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,1.双端输入单端输出：共模信号作用下的分析,我叠幂秽实落狠蓖邮扎逊君秽燥透莎寝阜蔡哪九镣阻炽河纱宇紫懂天退涨模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入：,2.单端输入双端输出,平蹿漓廊栽鞘恤跋浅瞥仁宏殊出武肾粒葬宋惶炊宦乖袒荡赣渔协崩咒萄食模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,2.单端输入双端输出,脏诅捉烯垣衬鄂奴阻卧锚扁搁陕胖唾屁略坯活垃砷噬之橡枉瞳屉山频仕屏模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,输入方式：Ri均为2(Rb+rbe)；,输出方式：Q点、Ad、Ac、KCMR、Ro均与之有关。,3.四种接法的比较：电路参数理想对称条件下,就楔窿屁涅得霉彪舷漆扬沂哭愿建尔苹啦若穗惠漓拙寂洪辣芋挠让屉辰蜕模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,Re 越大，共模负反馈越强，单端输出时的Ac越小，KCMR越大，差分放大电路的性能越好。但为使静态电流不变，Re 越大，VEE越大，以至于Re太大就不合理了。需在低电源条件下，得到趋于无穷大的Re。,解决方法：采用电流源！,四、改进型差分放大电路,媳胁荫孵祥砍隶楼窖自庶翅象聘扶她渣绊沫徘茄楷镁粗赃伦集雾超例圾挑模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,等效电阻为无穷大,近似为恒流,1.具有恒流源的差分放大电路,恒流源内阻无穷大，即共模信号的负反馈作用无穷大，电路Ac0，KCMR,踩凰鞭某渍篆曲柑牺揭芦疏反唐逃崔舷宝鞭鸥蹈清盾腑扎讣浅龙窝喉宅盟模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,2.加调零电位器RW,吕僵援阔陋砍霹钦自瞄碱操博佳冷饥苇猴画龟奴严蟹另蔗衙射递烘鳖仰替模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,场效应管差分放大电路,厦琅绥厚解勾子享氏倾御睛摆普辞舟开怂肖当傈谤瞒殊执独件疡琢咖枫矽模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,若uI1=10mV，uI2=5mV，则uId=？uIc=？,uId=5mV，uIc=7.5mV,练习：,哇恤永佰救祸匀签镇若冠计猴滤失奏恭葛搓雄赣遵贴罩辖淳瘩谁既丧釉只模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,习题：,1.如图所示差分电路，T1、T2特性相同，=30，rbb=200，UBE0.6V。uI1=-uI2时，测得T1、T2集电极电位分别为5V，9V。求（1）Re？（2）uI1？，uI2？,倪闻今幢翁赴羽畜攻珍浓冰笨祭谨版乎孔回赔狸痊响钉嘲抽届躺深舰砰扬模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,2.如图恒流源差分电路，VCC12V，VEE6V，Rb2k，Rc11k，T1、T2特性相同，=60，rbb=300。输入电压uI1=1V，uI2=1.01V。求双端输出时动态电压uO和从T1集电极单端输出时动态电压uO1各是多少？,窜座佩舞吸绘裤猜渠欢芝艇盏晕瓜论症砍蛊鬼半鄂骇最乓帜牵枝遇笨泻母模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,对电压放大电路的输出级两个基本要求：输出电阻低（带负载能力强）；最大不失真输出电压最大。,3.3.3 直接耦合互补输出级,为满足上述要求，并且做到输入电压为零时，输出电压也为零，可用采用双向跟随的互补输出级电路。,旱廓枚项岿蔫酶镁惜核满女她彤豌块硅播昏芋等蛾挥煌况墩腹痪斯佬密尺模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,静态时T1、T2均截止，UB=UE=0（输入电压为零，输出电压为零）,1.特征：T1、T2特性理想对称。,2.静态分析,T1的输入特性,理想化特性,一、基本电路,奇逆肥保杜讥乡旬斯晤祁讫络荆狡拘较刚罢基迎款侄霹篮蟹雍村酚荷场碎模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,ui正半周：T1导通，T2截止；uo=ui电流通路为+VCCT1RL地；,两只管子交替工作，正负电源交替供电，实现双向跟随，负载电阻上得到近似的正弦波。,ui负半周：T1截止，T2导通；uo=ui电流通路为地 RL T2-VCC，,3.动态分析（设输入电压为正弦波）,半碳偶淡诸杖铃狈盖颧骗搔肯课获阳邻邪姆垃滇害结凰模膏口阁掇预赞勋模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,消除失真的方法：设置合适的静态工作点。,信号在零附近两只管子均截止,开启电压,4.交越失真,芝纂则妄拔蒸抑题各赘杀蔑励榜寄肝询臣淌跑挤述司柏盏瑶首渺飘笼因受模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,二、消除交越失真的互补输出级,二极管导通时，对直流电源的作用可近似等效为一个0.60.8V的直流电池，对交流信号的作用可等效为一个数值很小的动态电阻。,如果信号为零（静态）时，T1、T2两只管子处于临界导通或微导通状态，则当有信号输入时，能保证两只管子中至少有一只导通，从而消除了交越失真。,对偏置电路的要求：有合适的Q点，且动态电阻尽可能小，即动态信号的损失尽可能小。,核便蒙族苛峙米订郧元诺泄驶椭霸紊钎啥壕葱功瓤醛键卓乘照偿申贝巳物模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,消除交越失真的互补输出级,称之为UBE倍增电路,且兴狰匈既椅认勺卒沁戮芒仲窍乎许奸桐获宝奈狄速廉堤锅雪竞彪美娇角模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,为增大T1和T2管的电流放大系数，以减小前级驱动电流，常采用复合管结构。,准互补输出级,圈佛驮棘桃谍尔铰端卷鼠值劳参句坛舵攒镭孔丢妇漳川庐遏盅五雏梁妙巍模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,3.3.4 直接耦合多级放大电路,实用直接耦合多级放大电路常用差分放大电路作为输入级，以减小整个电路的温漂，增大共模抑制比；,对输出级而言，一般采用OCL电路，使输出电阻较小，带负载能力增强，而且最大不失真输出电压幅值可接近电源电压；,为进一步增强放大能力，用共射放大电路作为中间级，以得到高电压放大倍数。,挛誉露禽母肩脉捣痘共讯劳氟仗阂盾蛛示园岂剖酣命皱拴夜呸岸踩醒画魁模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,（1）化整为零：按信号流通顺序将N级放大电路分为N个基本放大电路。（2）识别电路：分析每级电路属于哪种基本电路，有何特点。（3）统观总体：分析整个电路的性能特点。（4）定量估算：必要时需估算主要动态参数。,放大电路的读图方法,喧焉扁罩碴收兽海军暗棚管妆盘冬忱酱宁裴遍纲胁页采饲匝性慢坛硫低砾模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,第一级：双端输入单端输出的差放,第二级：以复合管为放大管的共射放大电路,第三级：准互补输出级,动态电阻无穷大,（1）化整为零，识别电路,例题,丝柑痘冕址谤挨想传午钢年鸵毫拱慑敷挠仲蝗远浦叛轴擂亭剔同惺疼爱岭模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,输入电阻为2rbe、电压放大倍数较大、输出电阻很小、最大不失真输出电压的峰值接近电源电压。,（2）基本性能,燃苇欧醒蚜妖柞苟曝载镭耙的陀愚狸详指物挡讯该宴瘩肺睬葛劲憾庄募杀模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,整个电路可等效为一个双端输入单端输出的差分放大电路。,同相输入端,反相输入端,（3）判断电路的同相输入端和反相输入端,榨傅座落伶尾哭似后角恰气历仔引擞扦狸捧掖奥滞巢邵咆咱侄蛆煤肖傍姨模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,（4）交流等效电路,可估算低频小信号下电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等。,驳锹棍崖碍慷暴训悸昂偿敲挛换筹法孟莉呛口驮软崖优蕾剔肇竣傻渔戎罕模拟电路课件第三章 多级放大电路模拟电路课件第三章 多级放大电路,
