模拟电子技术基础3章多级放大电路PPT课件

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? 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
一、零点漂移现象及其产生的原因 零点漂移现象：输入电压为零而输出电压不为零且缓慢变化的现象
产生的原因: 电源电压的波动、元件的老化、半导体元件参数随温度的变化。 一级一级放大至输出，有时在输出端无法分出什么是有用信号 和无用信号。
同二极管一样
引起集电极电位不断升高， 引入PNP代替NPN，降低 了集电极电位。
3.1.2 阻容耦合 －－将前一级的输出端通过电容连接到后一级的输入端
优点：
• 各级放大器静态工作点独立。 • 输出温度漂移比较小。
缺点：
• 不适合放大缓慢变化的信号。 • 不便于作成集成电路。
3.1.3 变压器耦合
电源、信号源“共地”
二、长尾式差分放大电路
对称性结构
即：1=2=
UBE1=UBE2= UBE rbe1= rbe2= rbe RC1=RC2= RC Rb1=Rb2= Rb
1. 静态分析：ui1 = ui2 0 忽略Ib，有：Ub1=Ub2=0V
I EQ
=
VEE U BEQ 2Re
I BQ
I EQ
• 引入直流负反馈（如Re) • 温度补偿的方法。(二极管) • 采用特性相同的管子，使它们的温漂相互
抵消，“差分放大电路”
3.3.2 差分放大电路
是多级直接耦合放大电路的基本单元电路 一、电路的组成
即使采用典型的 工作点稳定电路， T变化，ICQ变化。
引入同样变化的直流电 源
引入对称的两套电路 输入信号: 共模信号－－－大小相等，极性相同(4V)
1. 两级之间的相互影响
• 后级的输入电阻是前级的负载 • 前级的输出电阻是后级的信号源内阻
+
+
u i
-
+
Ri
A1
Ri1
Ro1
+
u o1
u o1
-
A2
Ro2 Ri2
u o2
2. 电压放大倍数（以两级为例）
.
A u
Uo
.
Ui
.
.
U o1
.
Uo
.
U i U o1
Au1 Au2
扩展到n级： Au Au1 Au2 Aun
因ui1 = ui2， uo1 = uo2 uo= 0 (理想化)。
共模放大倍数
Ac
uOC uIC
理想下：Ac
0
设T ic1 ,ic2 uc1 , uc2
uo= uc1 - uc2 = 0
温度漂移可等效成共模信号，减少温度漂移的影响。
3。对差模信号的放大作用
画出差模等效电路:
A u 因为ui1 =- ui2
Au d
( Rc
//
RL 2
Rb rbe
)
（2）共模电压放大倍数
Auc 0
（3）输入电阻
Rid 2 Rb rbe
（4）输出电阻
Ro 2Rc
2. 双端输入单端输出
静态分析：
I EQ
=
VEE U BEQ 2Re
I BQ
I EQ
1
+
+
u o
RL
-
+
Ro 负载
3. 输入电阻
Ri=Ri1（最前级） (一般情况下）
+
+
ui
-
+
Ri
A1
Ri1
Ro1 + uo1
uo1 -
A2
Ro2 Ri2
uo2
+
+
uo
RL
-
+
Ro 负载
4. 输出电阻
Ro=Ron（最后级） (一般情况下）
特例：共集电路
.
试估算Q点，Au , Ri , Ro
解：
解：
优点：
缺点：
• 电路中无电容，便于集成化。 •可放大缓慢变化的信号。
即低频特性好。 广泛应用
• 各级放大器静态工作点相互影响。 • 输出温度漂移严重。
一、直接耦合放大电路静态工作点的设置
容易引起饱合失真
引入Re消除了饱合失真， 但Re引起了电压放大倍数的降低。 引入二极管，即提升了电位又降低 了电阻，电压倍数升高。 可引入多个二极管。
od
差模电压放大倍数 d
u 设ui1 ,ui2 uo1 ,uo2 。
电路对称│uo1│=│uo2│ uo= uo1 – uo2=2 uo1
Ad
uO ui1 ui2
2uO1 2ui1
Ri 2(Rb rbe )
id
uO1 ui1
(Rc
//
RL 2
Rb rbe
)
Ro 2RC
共模抑制比KCMR
电路对共模信号有很强的抑制作用 差模信号－－－大小相等，极性相反(+1V,-1V)
电路对差模信号无抑制作用 举例:+5V,+3V
但Re的引入降低了电压放大倍数
若ui1 ,ui2 其中ui1=-ui2 ib1 ,ib2 ie1 ,ie2 IRe不变 UE不变
所以，Re对差模信号相当于短路。
Ad Ac
三.差分放大电路的四种接法
1. 双端输入、双端输出（双入双出） 2. 双端输入、单端输出（双入单出） 3. 单端输入、双端输出（单入双出） 4. 单端输入、单端输出（单入单出）
主要讨论的问题有：
差模电压放大倍数 共模电压放大倍数 输入电阻 输出电阻
1.双端输入双端输出
(1)差模电压放大倍数
1
U CEQ U CQ U EQ VCC ICQ RC U BEQ
U O = U CQ1 U CQ2 0
2.对共模信号的抑制作用:
1。当ui1 = ui2 = 0 时， UC1 = UC2 Uo= UC1 - UC2 = 0
2。当ui1=ui2 =uic uid=0。
设ui1 ，ui2 uo1 ， uo2 。
主要原因： 温度引起的，故零点漂移又名温度漂移（温漂）
例如
假设 Au = 10000若输出有1 V的漂移电压 。
则等效输入有100 uV的漂移电压
Rc1 Rb1
T1
+
ui
Re1
—
等效 100 uV
第一级是关键
Re2
+ VCC
+u o T2
- VEE
漂移 1V
二、抑制温度漂移的方法
从某种意义上讲，零点漂移就是Q点的漂移。
－－将前一级的输出端通过变压器连接到后一级的输入 端或负载上。
优点：
• 各级放大器静态工作点独立。 •可实现阻抗变换。
缺点：
• 不适合放大缓慢变化的信号。 • 不便于作成集成电路。
RL
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'
(
N1 N2
)2
RL
.
A
RL
'
rbe
集成功率放大电路产生之前，所有的功率放大 电路都采用变压器耦合的形式。
3.2 多级放大器的动态分析
第三章 多级放大电路
引导阅读本章讨论的问题
多级放大电路的耦合方式 多级放大电路的动态分析 差分放大电路的分析计算
3.1 多级放大电路的耦合方式
+
第一级
u i
A1
+
第二级 A2
第n级
+
An
u o
+
直接耦合、阻容耦合、变压器耦合和光电耦合
3.1.1 直接耦合 －－将前一级的输出端直接连接到后一级的输入端