4多级放大器及模拟集成电路基础.ppt

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1、线性电子电路文凤书山有路勤为径学海无崖苦作舟主要内容第四章多级放大器及模拟集成电路基础4.1多级放大电路的耦合方式4.2多级放大电路的性能分析4.3模拟集成电路基础集成电路的特点第四章多级放大器及模拟集成电路基础随着半导体技术的飞速发展，集成电路在电子设备中的应用越来越广。集成电路：就是在一硅单晶片上，采用硅平面技术制造出各种元器件，并将它们连接在一起，并能完成某种完整功能的电路。集成电路在结构上的特点：2、用恒流源电路代替大阻值的电阻，或为放大器提供静态电流4、用复合管的接法改进单管的性能。3、为克服直接耦合电路的温漂采用温度补偿的手段：输入级电路采用差动放大器

2、1、只能采用直接耦合方式（因大电阻、大电容不能集成）5、采用三极管代替电容、电阻和二极管等元器件在线性集成电路中发展最早、应用最广的是：集成运算放大器，集成运放由三个放大环节构成：差分输入级、中间电压放大级和输出功放级，即集成运放为多级放大电路4.1多级放大电路的耦合方式第四章多级放大器及模拟集成电路基础耦合方式有：直接耦合、阻容耦合、变压器耦合、光电耦合不论采用何种耦合方式，都必须保证：前级的输出信号能顺利传递到后一级的输入端。各级放大电路都有合适的静态工作点。4.1.1直接耦合如果把前一级的输出端直接（或通过电阻）连接到后一级的输入端，就是“直接耦合”方式

3、。图4.1.1两个共射放大电路简单地直接耦合两个特殊问题:1.级间直流电位匹配问题2.零点漂移问题直接耦合方式的优点既能放大交流信号，也能放大缓慢变化和直流信号。更重要的是，直接耦合方式便于集成化，实际的集成运算放大电路，一般都是采用直接耦合放大电路。返回零点漂移第四章多级放大器及模拟集成电路基础零点漂移现象（简称零漂）：当vi=0时vo≠0这种现象称零点漂移。造成零点漂移的主要原因放大电路的静态工作点受温度影响而上下波动。由于直接耦合电路可以放大缓慢变化的信号，因此前级静态工作点的波动将被后级看作信号逐级放大，输出端的波动电压可能将有用信号“淹没”，严重时

4、甚至使后级电路进入饱和或截止状态，无法正常工作。很明显，输入级的零漂影响最大，而且直接耦合电路的级数越多，增益越高，零点漂移问题越严重。所以控制输入级的漂移是至关重要的问题，应选择漂移很小的单元电路作输入级。为了抑制零漂，可以采取多种补偿措施：（1）引入直流负反馈以稳定静态工作点来减小零点漂移，如第3章中的分压式射极偏置电路；（2）利用温敏元件补偿放大管的零漂；（3）采用差分放大电路作为输入级返回4.1.2阻容耦合返回第四章多级放大器及模拟集成电路基础图4.1.5两级阻容耦合放大电路如果把前一级的输出端通过电容连接到后一级的输入端，就是“电容耦合”。阻容耦合的

5、优点各级的静态工作点相互独立，无零漂。阻容耦合的缺点不能用来放大变化缓慢的信号或直流信号。即低频特性差。图4.1.6变压器耦合放大电路变压器耦合的最大优点在传送交流传号的同时，还可以进行电压、电流和阻抗的变换。4.1.3变压器耦合图4.1.7变压器的阻抗变换光电耦合4.1.4光电耦合第四章多级放大器及模拟集成电路基础图4.1.8红外光耦合话筒电路在需要电气隔离的场合或进行远距离信号传输时，多级放大电路也可采用光电耦合形式进行连接。返回4.2多级放大电路的性能分析方法第四章多级放大器及模拟集成电路基础图4.2.1三级放大电路方框图1.电压增益2.输入电阻和输出电

6、阻多级放大电路的输入电阻Ri就是第一级放大电路的输入电阻;多级放大电路的输出电阻Ro就是末级放大电路的输出电阻。在计算每级电压增益时，必须考虑前后级之间的影响:分析前级时将后级的输入电阻做前级的负载（如RL1=Ri2），分析后级时不考虑前级的影响。或分析后级时将前级的输出电阻做后级的负载（如R01=Rs2），分析前级时不考虑后级的影响。即多级放大器的放大倍数为每级放大倍数之积多级放大器的频率特性分析多级放大电路的频率响应第四章多级放大器及模拟集成电路基础返回分析方法求频率响应表达式:确定上限频率fH和下限频率fL（近似公式）画出对数频率响应曲线（波特图）幅

7、频响应：相频响应：只要把各级的幅频响应和相频响应在同一横坐标下的纵坐标值叠加起来，就可以得到总的频率响应曲线。显然有：fHfL1因此，采用多级放大电路提高了电压增益，但总的通频带比单级的要窄。4.3.1电流源电路第四章多级放大器及模拟集成电路基础1.镜像电流源2.比例电流源电路及多路输出比例电流源3.微电流源4.威尔逊(Wilson)电流源5.电流源用作有源负载举例在集成电路中，三极管除作为放大元件外，还用于构成电流源电路。直流状态工作时，可提供恒定的输出电流IO，为各级放大电路提供合适的静态电流交流工作时，具有很高输出电阻RO，可作有源负载使用。从

8、而增大放大