模电第三章

Au Au1 Au2
Ri R1 // R2 // rbe1
Ro
R6
//
rbe2
R3 // R5
1 2
12
3.3 直接耦合放大电路
工业控制中的很多物理量均为模拟量，如温度、流量、压力、液面、 长度等。它们通过各种不同传感器转化成的电量也均为变化缓慢的非周期 性信号，而且比较微弱，这类信号采用直接耦合放大电路将其放大最为方 便。
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四、光电耦合
以光信号为媒介来实现电信号的耦合和传递，因抗干扰能力强而得到越来 越广泛的应用。 发光二极管＋光敏三极管
P152～思考题 P178～自测题一 习题3.1
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3.2 多级放大电路的动态分析
一个n级放大电路：
n
其电压放大倍数为： Au Auj j 1
其中
RLj Ri( j1)
Rsj
温漂在阻容耦合放大电路中会被耦合电容所阻断，但在直接耦合放大电
路中却会逐级传递、放大，以致与在输出端不能区别有用信号与漂移电
压，电路不能正常工作。
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2、抑制温漂的方法
某种意义上，零点漂移就是Q点的漂移，稳定Q点的措施也是抑制温漂的 方法。 ①直流负反馈 ②温度补偿 ③差分放大电路（属于温度补偿）
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（c）T2射极加稳压管抬高UCEQ1： 直 流 时 UCEQ1 ＝ UDZ ＋ UBEQT2 ， R 的 存 在 使 得
ID>IDmin,保证稳压管工作于稳压状态，可根据所 需UCEQ1值选用稳压管。 交流时动态电阻duDZ/diDZ很小，Au2↓不大。 （a）、（b）、（c）3电路中，均为NPN管构成 的共射放大电路，为了保证三极管处于放大状态， 必然由于级数的增加需不断抬高Ｔ１的集电极电 位、以至于接近电源电压VCC，势必使后级的静 态工作点设置不合适。工程实际中常采用NPN＋ PNP混合使用的方法解决该问题。↓
来自百度文库
P1 P2
即I
2 1
RL
I
2 2
RL
2
RL
I2 I1
RL
RL
N2 N1
2 RL
Au
RL rbe
根据所需的电压放大倍数，可以选择适当的匝数比，使负载电阻上获得
足够大的电压。匹配得当时，负载可以获得足够大的功率。
由于集成功率放大电路的发展，只有在需要输出特大功率或实现高频功
率放大时，才考虑分立元件构成变压器耦合放大电路。
组成多级放大电路的每一个基本放大电路称为一级，级与级之间的 连接称为级间耦合。多级放大电路中4种常见的耦合方式为：直接耦 合、阻容耦合、变压器耦合和光电耦合。
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一、直接耦合——将前一级的输出端直接接到后一级的输入端。
例：共射＋共射
图中第二级省去了基极电阻，Rc1既作为第一级的集电 极电阻，又作为第二级的基极电阻。
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一、直接耦合放大电路的零点漂移现象
1、零点漂移现象及其产生的原因
零点漂移——放大电路输入电压（ui）为零而输出电压（uo）不为零且缓 慢变化的现象。
产生原因：任何电路参数的变化，如电源电压的波动、元件的老化、半 导体元件参数随温度变化等。采用高质量的稳压电源和使用经过老化实 验的元件就可以大大减少如电源电压的波动、元件的老化等原因产生的 漂移。所以由温度变化所引起的半导体器件参数的变化是产生零点漂移 现象的主要原因，因而也称零点漂移为温度漂移，简称温漂。
1、Q点：阻容耦合，每一级Q点独立分析
U BQ1
R1 R1 R2
VCC
I EQ1
U BQ1
U BEQ1 R4
I BQ1
I EQ1 1 1
U CEQ1 VCC I CQ1R3 I EQ1R4 VCC I EQ1 (R3 R4 )
I BQ2
VCC R5
U BEQ2 1 2 R6
6
三、变压器耦合
——将第一级的输出端通过变压器接到后一级的输入端或负载上。
基本特点同阻容耦合； 突出特点：可以实现阻抗变换，在分立元件功率放大电路中广泛应用。
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实际系统中，如扬声器负载电阻往往很小，直接接到放大电路输出 端其电压放大倍数变得很小，无法获得大功率。采用变压器耦合时，原、 副边功率相等：
（d）NPN＋PNP混合使用
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直接耦合放大电路特点： 缺点：各级直流通路相连，Q点相互影响，设计、调试复杂，零点漂移 现象； 优点：低频特性良好，便于集成，价格便宜，技术进步、应用广泛
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二、阻容耦合
——将前一级的输出端通过电容接到后一级的输入端。 例：共射＋共集
优点：各级Q点相互独立，分析、设计和调试简单易行，只要ω、C足够 大，交流信号几乎没有衰减传递到后级；在分立元件电路中应用广泛。 缺点：低频特性差，不能放大变化缓慢的信号，集成困难。由于集成电 路应用越来越广泛，只有在特殊需要下，由分立元件组成的放大电路中 才采用。
（ a ） UBEQT2 ＝ 0.7V ＝ UCEQ1——T1 靠 近 饱 和 区 ， 易 饱 和失真。
（b）T2射极加Re2抬高UCEQ1： 直流时UCEQ1＝URE2＋UBEQT2，但交流时Re2使得Au2↓
（b＇）T2射极加二极管抬高UCEQ1： 直流时UCEQ1＝UD（0.7V）＋UBEQT2＝1.4V， 交流时动态电阻duD/diD很小，Au2↓不大， 或用2只二极管使得UCEQ1＝2.1V。
Ro( j1)
Ri Ro
Ri1 Ron
因此当共集放大电路作为输入级时，电路的输入电阻与第二级的输入电
阻有关；当共集放大电路作为输出级时，电路的输出电阻与倒数第二级有关。
当多级放大电路输出波形产生失真时，应首先确定是在哪一级先出现失
真，再判断产生了什么失真。
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例3.2.1 两级阻容耦合放大电路分析
第三章 多级放大电路
实际应用中，对Ri、Au、Ro、f同时有要求时，简单基本放大电路已 经不能满足要求，常常需要将多个基本放大电路合理连接、构成多级放大 电路。
内容提要：
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 3.4 Multisim应用举例
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3.1 多级放大电路的耦合方式
I EQ2 1 2 I BQ2
U CEQ2 VCC I EQ2 R6
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2、动态分析
P154～思考题 习题3.2、3.3 作业3.4、3.5
Ri2 R5 // rbe2 (1 2 )R6 // RL
Au1
1
R3 // Ri2 rbe1
Au 2
1 2 R6 // RL rbe2 (1 2 )R6 // RL