模拟电子技术 第03章 多级放大电路.ppt

主编李中发
制作李中发
2005年1月第3章多级放大电路3.1多级放大电路的耦合方式
3.2差动放大电路
3.3互补对称功率放大电路
3.4集成运算放大器
3.5放大电路中的负反馈3.1多级放大电路的耦合方式3.1.1阻容耦合放大电路2．阻容耦合放大电路分析3．阻容耦合放大的频率特性和频率失真除了电压放大倍数会随频率而改变外，在低频和高频段，输出信号对输入信号的相位移也要随频率而改变。所以在整个频率范围内，电压放大倍数和相位移都将是频率的函数。电压放大倍数与频率的函数关系称为幅频特性，相位移与频率的函数关系称为相频特性，二者统称为频率特性或频率响应。放大电路呈现带通特性。图中fH和fL为电压放大倍数下降到中频段电压放大倍数的0.707倍时所对应的两个频率，分别称为上限频率和下限频率，其差值称为通频带。
一般情况下，放大电路的输入信号都是非正弦信号，其中包含有许多不同频率的谐波成分。由于放大电路对不同频率的正弦信号放大倍数不同，相位移也不一样，所以当输入信号为包含多种谐波分量的非正弦信号时，若谐波频率超出通频带，输出信号uo波形将产生失真。这种失真与放大电路的频率特性有关，故称为频率失真。3.1.2直接耦合放大电路3.2差动放大电路静态时，uil=ui2＝0，此时由负电源UEE通过电阻RE和两管发射极提供两管的基极电流。由于电路的对称性，两管的集电极电流相等，集电极电位也相等，即：
IC1=IC2
UC1=UC2
输出电压：
uo＝UC1－UC2=0
温度变化时，两管的集电极电流都会增大，集电极电位都会下降。由于电路是对称的，所以两管的变化量相等。即：
ΔIC1=ΔIC2
ΔUC1=ΔUC2
输出电压：
uo＝(UC1+ΔUC1)－(UC2+ΔUC2)=0
即消除了零点漂移。2．信号输入因两侧电路对称，放大倍数相等，电压放大倍数用Ad表示，则：（3）比较输入对于线性差动放大电路，可用叠加定理求得输出电压：共模抑制比越大，表示电路放大差模信号和抑制共模信号的能力越强。在发射极电阻RE的作用：是为了提高整个电路以及单管放大电路对共模信号的抑制能力。3.2.2差动放大电路的输入输出方式单端输入式差动放大电路的输入信号只加到放大器的一个输入端，另一个输入端接地。由于两个晶体管发射极电流之和恒定，所以当输入信号使一个晶体管发射极电流改变时，另一个晶体管发射极电流必然随之作相反的变化，情况和双端输入时相同。此时由于恒流源等效电阻或发射极电阻RE的耦合作用，两个单管放大电路都得到了输入信号的一半，但极性相反，即为差模信号。所以，单端输入属于差模输入。单端输出式差动电路，输出减小了一半，所以差模放大倍数亦减小为双端输出时的二分之一。此外，由于两个单管放大电路的输出漂移不能互相抵消，所以零漂比双端输出时大一些。由于恒流源或射极电阻RE对零点漂移有极强烈的抑制作用，零漂仍然比单管放大电路小得多。所以单端输出时仍常采用差动放大电路，而不采用单管放大电路。3.3互补对称功率放大电路2．功率放大电路的类型3.3.2互补对称功率放大电路从工作波形可以看到，在波形过零的一个小区域内输出波形产生了失真，这种失真称为交越失真。产生交越失真的原因是由于V1、V2发射结静态偏压为零，放大电路工作在乙类状态。当输入信号ui小于晶体管的发射结死区电压时，两个晶体管都截止，在这一区域内输出电压为零，使波形失真。为减小交越失真，可给V1、V2发射结加适当的正向偏压，以便产生一个不大的静态偏流，使V1、V2导通时间稍微超过半个周期，即工作在甲乙类状态，如图所示。图中二极管D1、D2用来提供偏置电压。静态时三极管V1、V2虽然都已基本导通，但因它们对称，UE仍为零，负载中仍无电流流过。2．OTL功率放大电路3.4集成运算放大器简介集成运放的电路符号如图所示。它有两个输入端，标“+”的输入端称为同相输入端，输入信号由此端输入时，输出信号与输入信号相位相同；标“－”的输入端称为反相输入端，输入信号由此端输入时，输出信号与输入信号相位相反。3.4.2集成运算放大器的主要参数及种类2、集成运放的种类3.4.3集成运算放大器的理想模型集成运放的理想化参数：
Ado=∞、rid=∞、ro=0、KCMR=∞、等3.5放大电路中的负反馈若xi、xf和xd三者同相，则xd>xi，即反馈信号起了削弱净输入信号的作用，引入的是负反馈。例：判断图示电路的反馈极性。例：判断图示电路的反馈极性。例：判断图示电路的反馈极性。根据反馈网络与基本放大电路在输入端的连接方式，可分为串联反馈和并联反馈。串联反馈的反馈信号和输入信号以电压串联方式叠加，ud=ui－uf，以得到基本放大电路的输入电压ud。并联反馈的反馈信号和输入信号以电流并联方式叠加，id=ii－if，以得到基本放大电路的输入电流ii。
串联反馈和并联