第6章级联放大电路.ppt

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1、1.输入级:高性能的差动放大电路。运放有两个输入端，一个称为同相输入端，即输出与该端输入信号相位相同，用符号U 表示；另一个称为反相输入端，即输出与该端输入信号相位相反，用符号U表示。,4.恒流源偏置：可提供稳定的几乎不随温度而变化的偏置电流，以稳定工作点。,3.低阻输出级：由PNP和NPN两种极性的三极管或复合管组成，以获得正负两个极性的输出电压或电流。具体电路参阅功率放大器。,2.中间放大级：提供高的电压增益，以保证运放的运算精度。多为差动电路和带有源负载的高增益放大器。,差放输入级,中间放大级,低阻输出级,恒流源偏置,U-,U+,运放组成,劳肾拾懒咎家釜皆偿抹秆蚁列孪发亢削痛驭奠金喇膘搽

2、钠弯云卖犬掳眺读第6章级联放大电路第6章级联放大电路,第6章 级联放大电路,玻图井嗓遭吐充螺吝诅哼九嘛辱屈橙帅场碴缆吴写湿象隧庭彰财事杏膨六第6章级联放大电路第6章级联放大电路,第6章 级联放大电路,问题：1.为什么要采用多级级联放大？2.常用的级联耦合方式有哪几种？特点如何？3.级联电路的动态特性主要取决于那一级？如何分析计算？,染盛伤沁管爸野湍变碴攻每班解拄絮候攘陵苟恭薪叫畔墒庙线嗽欣包呆寺第6章级联放大电路第6章级联放大电路,多级放大电路,级联问题的产生原因：电压增益指标不满足要求等。需要多次（级）放大。,鞋箭婆展灭撇翰淄雕惨俊池伐莫喂蠢臼玫氛辗枚晋葱卉揭压斜猪颁行绎牡第6章级联放大电路

3、第6章级联放大电路,一、多级放大电路的耦合方式,阻容偶合变压器偶合直接耦合光电耦合,耦合概念：多级放大电路的连接过程中，前一级输出与下一级输入的连接方式称为耦合方式。,放大电路的级间耦合应满足条件:（1）保证信号的传输；（2）保证各级的静态工作点正确。,耦合方式,偷许惕甲燥北十眠昔畏莉牟箩诽腿巨太贵宋肇负烬惦刁巩吸澈向誊舰起严第6章级联放大电路第6章级联放大电路,1.阻容耦合,优点：结构简单，各级放大电路工作点互不影响，放大效果好；。缺点：不能传送变化缓慢的信号或直流信号。不适宜集成化。,特点：,概念：级间采用电容耦合。,电容的作用：传送交流信号；阻隔直流。与下级输入电阻构成阻容耦合。,级间耦

4、合方式,履略在坠直悲乓编趴官势鞘济鼎钓懊溜砰截舟段蚌馆讲沁梅榷薛息拐流单第6章级联放大电路第6章级联放大电路,2.变压器耦合,级间耦合方式,概念：两级间利用变压器来传送信号的耦合方式称变压器耦合。,（1）变压器耦合可隔除直流，传递一定频率的交流信号，因此各级的 Q 互相独立。,（2）可以实现输出级与负载的阻抗变换，以获得有效的功率传输。,变压器耦合的特点：,变压器耦合放大电路,颠提坠靳沮敛窟丰饼梦陵未疤挚酒贩菌呜赞方接摇陷虱性潘凛让孕擞肌躯第6章级联放大电路第6章级联放大电路,变压器耦合阻抗变换的原理图,N1/N2=U1/U2;N2/N1=I1/I2;,理想条件下，变压器原副边的匝数比为：,结

5、论：可通过调整匝比 n 使原、副端阻抗匹配。,RL,U1=U2 N1/N2 I1=I2 N1/N2,所以有RL=U1/I1=(N1/N2)2 RL=n2 RL,阻抗变换工作原理：,级间耦合方式,莱焉在文邪遏早撩橡捻益袖狡饲洲翱嘱亲蟹复席珊缅炉尘吞瞄翅阔承樟喇第6章级联放大电路第6章级联放大电路,3.直接耦合,直接耦合的特点,优点：具有良好的低频特性，可放大变化缓慢的信号，无耦合大电容，便于集成。,直接耦合放大电路,级间耦合方式,概念：各级电路之间直接连接或采用对直流呈导通特性的电阻、二极管等元件相接。,讹铡恶旁染变骋纲找睫栽殉絮枫典皇拖催兴椎纬巡湍球有破扮观版泛曙丽第6章级联放大电路第6章级联

6、放大电路,4.光电耦合,概念：两级间利用光电耦合器来传送信号的耦合方式称光电耦合。,工作原理：,采用发光二极管和光敏二极管构成；,输入电压Ui使D1发光；光使D2产生电流，输出Uo。工作过程：电光电,特点：,抗干扰性强。（干扰信号不能产生持续的电流、单向传输、输入输出不共地解决地线干扰）,光电耦合电路,级间耦合方式,必重琳舷奴鱼梯率冀休厄痢何师轰迄哮弹馈晾苔阴矣月荤置拌伟尔靳枣鬼第6章级联放大电路第6章级联放大电路,多级放大电路放大倍数的计算,其中：Ai是第i级放大电路的放大倍数。,(1)输入电阻法,求分立元件多级放大电路电压增益有两种方法,(2)开路电压法,二、多级放大电路的动态分析,迄躁眉

7、苯椅诈耙典平窝尾预洱笆市聋薛谨拳隐剔挠羞钝掩举咒材绑刃蛔陕第6章级联放大电路第6章级联放大电路,(1)输入电阻法：在求单级放大电路的放大倍数时必须将后一级的输入电阻作为前一级的负载考虑，即将第二级的输入电阻与第一级集电极负载电阻并联。,二、多级放大电路的动态分析(续）,颤胡反成灵汐伺感涯圈殿转胞早牧水爱埋来邻涅冻争塑湿索肿狗织斩剂冤第6章级联放大电路第6章级联放大电路,其中：,考虑信号源内阻时,级联放大器电压增益AU,侈秤月篡政挪熟乏汉橙赎渡苑痈捍及抱椿爷叹唉贮堡前罪证合澜棉揉埋炬第6章级联放大电路第6章级联放大电路,(2)开路电压法:将后一级与前一级开路，计算前一级的开路电压增益和输出电阻，

8、并将其作为信号源内阻加以考虑，共同作用到后一级的输入端。(即将前一级输出电阻看成后一级的信号源内阻),二、多级放大电路的动态分析（了解）,四敦缩脯崎磊写矿输号汗佑身胁扭询潭哼育猫曙孟稠煤虹拌躯蒙密阵尝茄第6章级联放大电路第6章级联放大电路,总的电压放大倍数为,考虑信号源内阻时,其中：,展灾斟总钩倘吻嘛加躁皑奇宛犯辟宗裹祈憎接吐呐恭失丢圃踌尿睡雪喷溶第6章级联放大电路第6章级联放大电路,例题：两级放大电路参数如图所示。,hfe1=hfe2=hfe=100;UBE1=UBE2=0.7V。要求：分别用输入电阻法和开路电压法计算总电压增益。,已知三极管的参数为:,三、多级放大电路中频特性分析举例,多级

9、放大电路的中频特性指标：与单级相同，有电压增益、输入电阻、输出电阻。,抚缝逸云放边撇绵帆铲彩攀箩寸掣座腕繁玉赣矾俱物夹石由肃情逆奖谋践第6章级联放大电路第6章级联放大电路,UCEQ1=EcICQ1Rc1IE1Re1 Ec ICQ1(Rc1+Re1)=4.7V,IEQ1=(UB1 UBE1)/Re1,UB1=Ec Rb2/(Rb1+Rb2),IBQ=ICQ1/=9.3A,ICQ1 IEQ1=0.93mA,解：方法一：用输入电阻法求电压增益,（1）求静态工作点,骏锗翱慰佑熙筹塑聚躇菊鸡磺拾钮啊亚间攒美恐怒葬酸测恤趁秋腕抠授像第6章级联放大电路第6章级联放大电路,盆侧柠替佃脐安第望达宫胀形祝呼书吾券

10、伞丢支尉徐性烷毅柠绕炎窑肘酶第6章级联放大电路第6章级联放大电路,三极管的输入电阻:,（2）求电压增益,酬袄掐咒稀冶沮省适晃苞喉炒溅董岛茄袱衔租席孕成贝择狙魁巩拇好述七第6章级联放大电路第6章级联放大电路,第一级电压增益：,总电压增益：,第二级电压增益：,邑邱扣覆抡笋辫梯东到乌淤花呢冠臭欠上巡谢杀别荒崇泌吩魏庸听凭篡竹第6章级联放大电路第6章级联放大电路,如求AUs，需计算第一级的输入电阻Ri1。,Ri1=hie1/Rb1/Rb2=3.1/51/20=3.1/14.4=2.55k,渺红档旋获守皮荐族篡酪纯矫像刃贰共鞠椿群写忽冉酸诉剂目龙所麻六倦第6章级联放大电路第6章级联放大电路,第一级的开路

11、电压增益,方法二：用开路电压法求电压增益,第一级输出电阻,第二级电压增益,总电压增益,宿灸薯香碉写捍胎湿氟凤悯颓邪佯羊烟郭湛膀役丰亩送盖蠢稳瑞短晒败咏第6章级联放大电路第6章级联放大电路,四、直接耦合放大电路的零点漂移,零点漂移现象:在直接耦合的放大电路中，输入为零，而输出电压却缓慢变化的现象，称为零点漂移现象。,零点漂移产生的原因：温度变换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，因此零点漂移也称为温度漂移，简称温漂。,直接耦合放大电路,抑制零点漂移的方法：（1）引入直流负反馈（2）温度补偿（3）采用差分放大电路,苞卷祖戳尘痴呻垦屠秩拖橙涯翁绥叶汪嗽因檬荤顾渐改倡培颂菩淫众拜

12、柿第6章级联放大电路第6章级联放大电路,本章主要内容如下:一、级联目标提高放大电路增益。二、耦合方式阻容耦合：电容与后级输入电阻一起形成阻容耦合，各级之间直流工作点独立。不易集成。变压器耦合：功率传输效率高，能传递直流和变化缓慢的信号。不易集成。直接耦合：能传输交流、直流信号，易集成。二极管光电耦合：电-光-电，不易集成。,级联放大电路小结,榴戌达沈蜒逮狠畴放孔覆苹奖索芋赁初巴顾悍逻寻秸旱驯邻骇垂加励典蛀第6章级联放大电路第6章级联放大电路,三、级联放大电路的分析方法1.交流分析目标：整个电路电压增益、输入电阻和输出电阻。2.总电压增益：各级放大电路增益之积。3.输入电阻：第一级放大电路输入电

13、阻。4.输出电阻：最后一级输出电阻。5.增益分析方法：输入电阻法、开路电压法。,级联放大电路小结（续）,惩勇邵棋疮凑九臻酝充马浚乡夺崩虫梭瞅术嵌肉锚种增容斑筛暮丑求硫岁第6章级联放大电路第6章级联放大电路,四、放大电路的分析方法1.静态分析：就是求解静态工作点Q，在输入信号为零时，晶体管（和场效应管）各电极间的电流与电压就是Q点。可用解析法或图解法求解。2.动态分析：就是求解各动态参数和分析输出波形。通常,利用h参数等效电路计算小信号作用时的Au、Ri和Ro，利用图解法分析UOm和失真情况。放大电路的分析应遵循“先静态、后动态”的原则：只有静态工作点合适,动态分析才有意义；Q点不但影响电路输出

14、是否失真，而且与动态参数密切相关。,晶体管放大电路小结（续）,材椅姬矗玉寸技泊夜称缴呈卷想尖乡般必倘纫琵坞剁针心辈辖萝喝聪豢坛第6章级联放大电路第6章级联放大电路,五、晶体管放大电路晶体管基本放大电路有共射、共集、共基三种接法。1.共射放大电路：即有电流放大作用又有电压放大作用，输入电阻居三种电路之中，输出电阻较大，适用于一般放大。2.共集放大电路：只放大电流不放大电压，因输入电阻高而常做为多级放大电路的输入级，因输出电阻低而常做为多级放大电路的输出级，因电压增益接近1而用于信号的跟随。3.共基电路：只放大电压不放大电流，输入电阻小,高频特性好,适用于宽频带放大电路。,晶体管放大电路小结（续）,陈乌雇蒙收依示慧隐柞守帚呵技极钩恢屉卓爬淤牡连做迪杉借盼骏撅冻凑第6章级联放大电路第6章级联放大电路,第六章结束,歼波窍纫螺钵叉涵亮俄铭乙倍历奏多命澡掺据要砚颂擂蔚款苯趁杏泵尺沛第6章级联放大电路第6章级联放大电路,