最新4-多级放大电路和集成运算放大电路解析教学讲义PPT课件.ppt

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1、4-多级放大电路和集成运算放大电路解析4.1多级放大电路多级放大电路中的每个基本放大电路为一级，级与级之间的连接称为级间耦合。常见的耦合方式有直接耦合、阻容耦合、变压器耦合和光电耦合。阻容耦合多用于低频电压放大电路，变压器耦合多用于高频调谐放大器，直接耦合多用于直流放大器，光电耦合多用于隔离电路。4.1.1多级放大电路的耦合方式图4-1两级阻容耦合放大电路1.阻容耦合阻容耦合是利用电容器作为耦合元件将前级和后级连接起来。这个电容器称为耦合电容，如图4-1所示。3.直接耦合直接耦合是将前级放大电路和后级放大电路直接相连的耦合方式，这种耦合方式称为直接

2、耦合，如图4-3所示。图4-3两级直接耦合放大电路直接耦合的优点：直接耦合所用元件少，体积小，可放大缓慢变化的信号和直流信号，即低频特性好。另外便于集成化，所以集成电路中多采用这种耦合方式。直接耦合的缺点：由于失去隔离作用，使前级和后级的直流通路相通，静态电位相互牵制，使得各级静态工作点相互影响，从而使电路的设计和调试不方便。另外，还存在着零点漂移现象。4.光电耦合图4-4(b)所示为输人信号的线性光电藕合电路，二极管接在放大器的负反馈回路中，流过它的电流图4-4(b)线性光电藕合电路4.1.2多级放大电路的分析阻容耦合、变压器耦合和光电耦合的多级

3、放大电路的各级直流通路彼此隔开，各级的静态工件点相互独立，因此它们的静态工作点的分析与单级放大电路的分析相同。直接耦合的多级放大电路各级直流通路彼此相通，各级静态工作点相互联系，因此需要全面考虑各级的静态工作点。1．静态工作点分析2．动态性能指标计算解(1)静态工作点计算【例4-1】图4-1所示是共射-共集（CE-CC）阻容耦合的两级放大电路，末级采用共集放大，提高了带负载能力。已知VCC=+12V，R1=50kΩ，R2=10kΩ，R3=5.1kΩ，R4=51Ω，R5=1kΩ,R6=150kΩ，R7=3.3kΩ，RL=5.1kΩ,β1=β2=β=5

4、0,C1=C3=10μF，C2=47μF，UBE1=UBE2=0.7V。求：(1)放大电路的静态工作点；(2)电压放大倍数；(3)输入电阻、输出电阻。由于图4-1是阻容耦合的两级放大电路，所以各级静态工作点相互独立和单级放大电路的计算相同。第1级的放大电路为分压式偏置共射放大电路，其静态工作点Q1计算如下：第2级的放大电路为共集放大电路，其静态工作点Q2计算如下：所以(2)电压放大倍数的计算把第2级的输入电阻作为第1级的负载。(3)输入电阻、输出电阻的计算【例4-2】如图4-6(a)所示的直接耦合两级放大电路，VT1是NPN型硅管，VT2是PNP型

5、锗管，VCC=+12V，UBE1=0.7V，UEB2=0.2V，β1=40，β2=100，Rb1=15.7kΩ，Rb2=1kΩ，Rc1=2.2kΩ，Rc2=5.1kΩ，Re2=1kΩ。求：(1)两级放大电路静态工作时的ICQ1，ICQ2和UOQ；(2)电压放大倍数；(3)输入电阻和输出电阻。解：(1)电路静态工作时图4-6a）例4-2电路图把第2级的输入电阻作为第1级的负载。(3)输入电阻和输出电阻。4.2差动放大电路差动放大电路是直接耦合放大电路中抑制零点漂移最有效的电路。4.2.1差动放大电路的工作原理1.电路组成（1）差动放大电路的输入输出方

6、式如果两个输入端中任何一端接输入信号，另外一端接地，称为单端输入；如果两个输入端都接输入信号称为双端输入。差动放大电路的输出端分别接VT1和VT2的两个集电极称为双端输出；差动放大电路的输出端一端接VT1和VT2的两个集电极中的任意一个，另外一端接地为单端输出。（2）差动放大电路的输入信号当输入信号ui1和ui2是大小相等极性相反的信号时称为差模信号；当输入信号ui1和ui2是大小相等极性相同的信号时称为共模信号。2.抑制零点漂移原理静态时，输入信号ui1=ui2=0，放大电路在正负电源供电下两晶体管集电极电位为UCQ1和UCQ2。由于电路完全对称

7、，则UCQ1=UCQ2，所以静态输出电压Uo=UCQ1－UCQ2=0。当环境温度变化时，温度对差动放大电路的两半电路影响相同，可等效为共模信号，两晶体管集电极电流IC1和IC2变化规律相同，即△iC1=△iC2；因而两管集电极电位的变化也相同，即△uC1=△uC2，所以两管集电极电位uC1和uC2仍然相同，因为输出电压两晶体管集电极的电位差，所以uo=(UCQ1+△uC1)－(UCQ2+△uC2)=0V，说明差动放大电路对共模信号有很强的抑制作用，能抑制放大电路的零点漂移。另外,差动放大电路的射极电阻Re对共模信号的电流负反馈作用，抑制两晶体管集电

8、极电流的变化，因而可以抑制两管集电极电位的变化，从而抑制放大电路的零点漂移。4.2.2差动放大电路的分析1.静态分析静态工