1、1,第三章 多級放大電路,3.1多級放大電路的耦合方式,3.2多級放大電路的動態(tài)分析,3.3直接耦合放大電路,*差分式放大電路（靜態(tài)動態(tài)），互補輸出,2,一.直接耦合,直接耦合：將前一級的輸出端直接連接到后一級的輸入端。,3.1多級放大電路的耦合方式,UCEQ1UBEQ2 （易飽和失真）加Re（Au2數(shù)值下降）改用二極管或穩(wěn)壓管（后級UCQi接近VCC, Q點不合適） 改用PNP,優(yōu)點：能夠放大變化緩慢的信號，便于集成化，,缺點：Q點相互影響，存在零點漂移現(xiàn)象。,3,二、阻容耦合,阻容耦合:將放大電路的前級輸出端通過電容接到后級輸入端。,圖3.1.2 兩級阻容耦合放大電路,優(yōu)點:Q點相互獨立。

2、,缺點:不能放大變化緩慢的信號（特別不能用于直流信號的放大）,低頻特性差，不能集成化。,4,優(yōu)點:Q相互獨立，級間阻抗匹配， 放大電路可得到較大的功率輸出。,缺點:低頻特性差，不能放大變化緩慢的信號;不易集成，笨重。,三、變壓器耦合,變壓器耦合:將放大電路的前級輸出端通過變壓器接到后級輸入端或負(fù)載電阻上。,圖3.1.3 變壓器耦合共射放大電路,5,3.2多級放大電路的動態(tài)分析,1. 電壓放大倍數(shù)：,2. 輸入電阻為第一級的輸入電阻：,3. 輸出電阻為最后一級的輸出電阻:,Ri=Ri1,Ro=Ron,注意：對于第一級到第(n-1)級，每一級的放大倍數(shù)均應(yīng)該是以后級輸入電阻做為負(fù)載時的放大倍數(shù)。,

3、6,例1:計算下圖兩級放大器的,(設(shè)1, 2, rbe1, rbe2為已知),7,Ri=Rb1 / Rb2 / rbe1,Ro=Rc,8,例2：放大電路如下圖，兩管=79, rbe=1k, 計算電壓放大倍數(shù),9,解：,10,3.3直接耦合放大電路,一、零點漂移現(xiàn)象：uI0，uO0 的現(xiàn)象。,抑制方法：,引入直流負(fù)反饋,利用熱敏元件來抵消放大管的變化,采用特性相同的管子,使溫漂相互抵消-差分放大電路,產(chǎn)生原因：溫度變化，直流電源波動，器件老化。 其中晶體管的特性對溫度敏感是主要原因，故也稱零漂為溫漂。,11,二.差分放大電路（差動放大電路）,差分放大電路是放大兩個輸入信號之差.,理想差放：uo

4、= Ad ( uI1 - uI2 ),Ad：差模放大倍數(shù),差模輸入電壓: 兩個輸入信號之差 uId = uI1 - uI2,共模輸入電壓:兩個信號的算術(shù)平均值 uIc= ( uI1 + uI2 )/2,輸入電壓 ： uI1 = uIc + uId /2 uI2 = uIc - uId /2,總輸出電壓： uo = Ad uId + Ac uIc,Ac：共模放大倍數(shù),12,1. 長尾式差分放大電路,圖3.3.3 長尾式差分放大電路,(1)靜態(tài)分析：,UCEQ=VCC - ICQ RC +UBEQ,二.差分放大電路（差動放大電路）,uO =UC1Q UC2Q = 0,零輸入時零輸出。,13,（2)

5、 抑制零點漂移：,共模信號:兩輸入端加上大小相等,極性相同的信號,共模放大倍數(shù):,參數(shù)理想對稱時AC=0,即uI1 = uI2 = uIc,14,零點漂移效果相當(dāng)于輸入端加共模信號,能抑制共模信號即能抑制零漂。,（2) 抑制零點漂移：,T,iC1 ,iE ,uE ,uBE1 ,iB1,iC2,uBE2,iC1 ,iC2,iB2,由Re引起電流負(fù)反饋，抑制零點漂移。,15,(3) 放大差模信號,iE1= iE2，Re中電流不變， 即Re 對差模信號無反饋作用。,結(jié)論： 差動放大器對差模信號進(jìn)行放大，對共模信號進(jìn)行抑制。,差模信號:電路兩輸入端加上大小相等，極性相反的信號.,即uI1 = -uI2

6、 = uId /2.,16,圖3.3.5 差分放大電路加差模信號,差分電路以犧牲一只管子的Au為代價，換取低溫漂。,動態(tài)參數(shù):,差模放大倍數(shù):,17,(4)指標(biāo)計算,1.差模放大倍數(shù),2 .共模放大倍數(shù),3. 共模抑制比 KCMR,KCMR表征差動放大器對共模信號抑制能力的參數(shù)，其值愈大，說明電路性能愈好。,參數(shù)理想對稱時AC=0,18,2.差分放大電路的四種接法,雙入-雙出，雙入-單出，單入-雙出，單入-單出,（1）雙端輸入單端輸出,圖3.3.7 雙入、單出差放電路,靜態(tài)Q計算： IBQ IC1Q IC2Q UC1Q UC2Q UC1Q UC2Q,UC2Q= VCC - IC2Q RC,直流

7、等效,19,動態(tài)計算：,差模信號：,R0 = Rc,差模信號的等效電路,（1）雙端輸入單端輸出,雙入、單出差放電路,20,共模信號的等效電路,共模信號：,Re 愈大, Ac 愈小, KCMR愈大,電路性能愈好。,雙入、單出差放電路,21,(2)單端輸入雙端輸出電路,單端輸入、雙端輸出電路,uI1 uI uI2 0,可看成雙端輸入任意信號的特例。,uId = uI1 uI2 uI,左右兩端分別獲得: 一對差模信號：,一對共模信號：,左邊：uI1= uI /2+ uI/2=uI 右邊：uI2= uI /2- uI/2=0,22,動態(tài)參數(shù)：,由于輸入差模信號的同時伴隨有共模信號，所以：,(2)單端輸

8、入雙端輸出電路,單端輸入、雙端輸出電路,23,(3)單端輸入單端輸出,單端輸入、單端輸出電路,R0 = Rc,24,(1)差模電壓放大倍數(shù)只與輸出方式有關(guān).,(2)共模電壓放大倍數(shù)只與輸出方式有關(guān)：雙出時：Ac=0,(3)差模輸出電阻僅與輸出方式有關(guān)： 雙出時: R0 = 2 Rc 單出時: R0 = Rc,(4)輸入電阻均為： Ri=2 (rbe +Rb),(5)負(fù)載的處理：僅與輸出方式有關(guān) 雙出時：RL減半 單出時： RL不變,差動放大器動態(tài)參數(shù)計算總結(jié)：,雙出時：與單放電路的Au相等，Ad=Au 單出時： Ad=Au /2,25,具有恒流源的差分放大電路,恒流源內(nèi)阻為無窮大.,Re增大，

9、能有效抑制溫漂，提高KCMR ，,方法1:用恒流源代替Re,3.改進(jìn)型差分放大電路,VEE,簡化畫法,26,方法2：增加調(diào)零功能,電路調(diào)零措施,3.改進(jìn)型差分放大電路,射極加Rw (或VCC 加Rw 調(diào)零） (Rw為調(diào)零電位器）,27,三. 直接耦合互補輸出級,對電壓放大電路的輸出級的要求：,輸出電阻低;,最大不失真輸出電壓盡可能大;,輸入電壓為零,輸出電壓為零。,雙向跟隨的互補輸出級,1.基本互補輸出電路,互補輸出級的基本電路,靜態(tài)時：ui=0, uo=0.,當(dāng)ui 0時，T1導(dǎo)通，T2截止。,當(dāng)ui 0時，T2導(dǎo)通，T1截止。,兩只管子交替工作，兩路電源交替供電，雙向跟隨。,28,交越失真

10、:,當(dāng)ui uon時，T1 才導(dǎo)通,消除方法：設(shè)置合適的Q，使T1,T2均處于臨界導(dǎo)通和微導(dǎo)通狀態(tài)。, uo在 ui過零附近將產(chǎn)生交越失真。,29,2. 消除交越失真的互補輸出級,圖3.3.17 消交越失真的互補輸出級,(1)二極管偏置(a)：,靜態(tài)下: UB1,B2=UD1+ UD2,動態(tài)：ub1ub2 ui,(2)UBE倍增電路(b),條件： I1I2 IB,若 R3=R4，UCE=UB1,B2=2UBE,動態(tài)下: ub1 ub2 ui,30,3.準(zhǔn)互補輸出電路,采用復(fù)合管的準(zhǔn)互補級輸出,互補輸出電路的特點：,零輸入時零輸出;,具有很強的帶負(fù)載能力;,輸出正負(fù)方向?qū)ΨQ,雙向跟隨;,適合做直耦多級放大電路的輸出級。,輸出管為同一類型管的電路為準(zhǔn)互補電路。,31,四. 直接耦合多級放大電路,輸出級：互補輸出電路（使輸出電阻較小，帶負(fù)載能力增強，最大不失真輸出電壓幅值可接近電源電壓）,中間級：共射放大電路（得到高電壓放大倍數(shù)）,輸入級：差分放大電路（可減小溫漂，提高共模抑制比）,要合理設(shè)置靜態(tài)工作點，以使輸入電壓為零時輸出電壓為零。