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1、第章 组合放大电路 .1 .1 一般组合放大电路一般组合放大电路 .2 .2 差动放大电路差动放大电路 .3 .3 集成运放的典型电路集成运放的典型电路 .4 .4 集成运放的参数及实际电路模型集成运放的参数及实际电路模型 4.1一般组合放大电路 一、一、多级放大电路的耦合方式多级放大电路的耦合方式 二、多级放大电路的动态分析二、多级放大电路的动态分析 一、 耦合方式 1、阻容耦合 VC C R3R1 R2 R4 rS uS + - + C1 ui T1 + R5 R6 R7 C2 T2 + C3 + RL CE 共发共集 优点：Q点相互独立。 缺点：不能放大变化缓慢的信号， 低频特性差，不能
2、集成化。 VCC RC2 T2 RC1 T1 2、直接耦合 - + ui - + uo 第二级 第一级 优点：能够放大变化 缓慢的信号，便于集 成化 缺点：Q点相互影响 ，存在零点漂移现象 。 输入为零，输出产 生变化的现象称为 零点漂移 RB1 零点漂移原因：当输入信号为零时，前级由温 度变化所引起的电流、电位的变化会逐级放大 。 如何设置合适的静态工作点？ VCC RC2 T2 RC1 T1 - + ui - + uo RB1 Q1合适吗 ？ RE 对哪些动态参 数产生影响？ 二极管或稳压管 用什么元件取代RE既可设置合适的Q点， 又可使第二级放大倍数不至于下降太大？ 例：如图所示的两级电
3、压放大电路，已知 1= 30，2= 50，求该电路的静态工作点。 1.5k 稳压管 伏安特性 1.5k 小功率 管多为 5mA 必要性 Q 稳压管的动态电 阻（小信号模型 ）rzu /i， 小功率管多为几 欧至二十几欧。 rbe2 RC2 + _ 1.5k 二极管，稳压管对直流分析和交流分析的作用 等效为不同的电路，这是半导体器件的特点。 UCEQ1太小加RE（Au2数值）改用二 极管若要UCEQ1大，则改用稳压管。 VCC RC2 RE T2 RC1 T1 RB + - - + VBQ1 VCQ2 + - VCQ1 NPN型管和PNP型管混合使用 问题的提出： 在用NPN型管组成 N级共射放
4、大电路， 由于UCQi UBQi， 所以 UCQi UCQ(i-1） （i=1N），以致 于后级集电极电位 接近电源电压，Q点 不合适。 UCQ1 （ UBQ2 ） UBQ1 UCQ2 UCQ1 3、变压器耦合 从变压器原 边看到的等 效电阻 可能是实际的负载，也 可能是下级放大电路 理想变压器情 况下，负载上 获得的功率等 于原边消耗的 功率。 RL uS + - uo rS + - A1 ui + + - - A2 二、 多级放大电路的动态分析 + - uo1 + - ui2 对电压放大电路的要求：Ri 大， Ro小，Au的数值大，最 大不失真输出电压大。 例：如图所示的两级电压放大电路，
5、已知1= 2 =50 。 (1) 计算前、后级放大电路的静态值; (2) 求放大电路的输入电阻和输出电阻； (3) 求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数。 R R B1B1 C C1 1 C C2 2 R R E1E1 + + + + R R C2C2 C C3 3 C CE E + + + + +24+24V V T T1 1 T2T2 1 1MM 2727k k 8282k k 4343k k 7.57.5k k 510510 1010k k + - uo + - ui (1) (1) 两级放大电路的静态值可分别计算。两级放大电路的静态值可分别计算。 R R B1B1 C C1 1 C C
6、2 2 R R E1E1 + + + + R R C2C2 C C3 3 C CE E + + + + +24+24V V T T1 1 T2T2 1 1MM 2727k k 8282k k 4343k k 7.57.5k k 510510 1010k k + - uo + - ui 第一级是射极输出器第一级是射极输出器 R R B1B1 C C1 1 C C2 2 R R E1E1 + + + + R R C2C2 C C3 3 C CE E + + + + +24+24V V T T1 1 T2T2 1 1MM 2727k k 8282k k 4343k k 7.57.5k k 51051
7、0 1010k k + - uo + - ui 第二级是分压式偏置电路第二级是分压式偏置电路 R R B1B1 C C1 1 C C2 2 R R E1E1 + + + + R R C2C2 C C3 3 C CE E + + + + +24+24V V T T1 1 T2T2 1 1MM 2727k k 8282k k 4343k k 7.57.5k k 510510 1010k k + - uo + - ui 第二级是分压式偏置电路第二级是分压式偏置电路 R R B1B1 C C1 1 C C2 2 R R E1E1 + + + + R R C2C2 C C3 3 C CE E + + +
8、 + +24+24V V T T1 1 T2T2 1 1MM 2727k k 8282k k 4343k k 7.57.5k k 510510 1010k k + - uo + - ui rbe2 RC2 rbe1 RB1 RE1 + _ + _ + _ rbe2 RC2 rbe1 RB1 RE1 + _ + _ + _ (2)(2) 计算计算 R R i i 和和R R 0 0 由微变等效电路可知，放大电路的输入电阻由微变等效电路可知，放大电路的输入电阻 R R i i 等等 于第一级的输入电阻于第一级的输入电阻R Ri1 i1。 。第一级是射极输出器，它第一级是射极输出器，它 的输入电阻的
9、输入电阻R Ri1 i1与负载有关，而射极输出器的负载即 与负载有关，而射极输出器的负载即 是第二级输入电阻是第二级输入电阻R Ri2 i2。 。 rbe2 RC2 rbe1 RB1 RE1 + _ + _ + _ (2)(2) 计算计算 R R i i 和和R R 0 0 rbe2 RC2 rbe1 RB1 RE1 + _ + _ + _ (2)(2) 计算计算 R R i i 和和R R 0 0 由微变等效电路可知，放大电路的输出电阻由微变等效电路可知，放大电路的输出电阻 R R o o 等等 于最后一级的输出电阻于最后一级的输出电阻R R o o 。 rbe2 RC2 rbe1 RB1
10、RE1 + _ + _ + _ ( (3)3)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数 第一级放大电路为射极输出器第一级放大电路为射极输出器 rbe2 RC2 rbe1 RB1 RE1 + _ + _ + _ ( (3)3)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数 第二级放大电路为共发射极放大电路第二级放大电路为共发射极放大电路 总电压放大倍数总电压放大倍数 多级放大器分析方法总结： 可拆分成单级电路进行分析: 1 1）将后级输入电阻作为前级的负载电阻）将后级输入电阻作为前级的负载电阻 。 RL uS + - uo rS + -
11、A1 vi + + - - A2 2 2）将前级带负载后的输出电压作为后级）将前级带负载后的输出电压作为后级 输入输入电压。电压。 Ri2 + - + - uo1= ui2 Ri2Ri = Ri1 Ro = Ro2 3 3）前级的输出阻抗是后级的信号源阻抗前级的输出阻抗是后级的信号源阻抗 三、放大电路的选用三、放大电路的选用 按下列要求组成两级放大电路： Ri12k，Au 的数值3000； Ri 10M，Au的数值300； Ri100200k，Au的数值150； Ri 10M ，Au的数值10，Ro100 。 共射、共射； 共源、共射； 共集、共射； 共源、共集。 共发共发- -共基组合放大电
12、路的交流通路图共基组合放大电路的交流通路图 us + - RL + - uo rS T1 T2 RC RB Ri2 具有什么特点？具有什么特点？ 是为了增强电压是为了增强电压 放大能力吗？放大能力吗？ 利用共基的低输利用共基的低输 入电阻，作为共入电阻，作为共 发的负载，改善发的负载，改善 共发的高频特性共发的高频特性 ，此组合电路常，此组合电路常 用于高频放大中用于高频放大中 。 4.2 差动放大电路 u零点漂移现象及其产生的原因 u长尾式差分放大电路的组成和分析 u差分放大电路的接法 u具有恒流源的差分放大电路 u差分放大电路的改进 一、一、 零点漂移现象及其产生的原因零点漂移现象及其产生
13、的原因 什么是零点漂移现象：uI0，uO0的现象。 零漂原因：温度变化，直流电源波动，元器件老化 。其中晶体管的特性对温度敏感是主要原因，故也 称零漂为温漂。 克服温漂的方法：引入直流负反馈，温度补偿。 典型电路：差分放大电路 如何抑制零点漂移？ VCC RCRB1 RB2 RE 分压偏置 +VCC RC RE -VEE ui 双电源偏置 电压放大倍数下降电压放大倍数下降 存在的问题：存在的问题： R RE E 抑制零点漂移能力抑制零点漂移能力 二、长尾式差动放大电路的分析二、长尾式差动放大电路的分析 T1 RCRC T2 REE -VEE +VCC RL + uo - ui1 ui2 双端输
14、出 组成： 对称 正负电源 两个输入端 两个输出端 （1 1）静态分析）静态分析 T1 RCRC T2 REE -VEE +VCC RL + uo - ui1 ui2 令ui1= ui2=0 IEE 双端输出 在理想对称的情况下： 1. 克服零点漂移； 2. 零输入零输出。 （2 2）共模信号作用下的动态分析）共模信号作用下的动态分析 共模电压放大倍数：共模电压放大倍数： 参数理想对称时：参数理想对称时： 共模信号：数值相等、极性相同的输入信号，即 T1 RCRC T2 REE -VEE +VCC RL + uo - uic + - ui1ui2 温度对三极管电流的影响相当于加入了共模信号温度
15、对三极管电流的影响相当于加入了共模信号 抑制共模信号抑制共模信号 （3 3）差模信号作用下的动态分析）差模信号作用下的动态分析 T1 RCRC T2 REE -VEE +VCC RL + uo - + - uid 交流接地 ib1ib2 负载中点为交流地 r r be1be1 ib1 R RC C R RL L /2/2 r r be2be2 ib2 R RC C R RL L /2/2 1ib1 2ib2 + - uid + - uo RE中电流不变，即RE 对差 模信号无反馈作用。 ui1 ui2 一对差模信号 r r be1be1 ib1 R RC C R RL L /2/2 r r be2be2 ib2 R RC C R RL L /2/2 1ib1 2ib2 + - uid + - uo 差模电压放大倍数：差模电压放大倍数： Rid 差模输入电阻：差模输入电阻： 差模输出电阻：差模输出电阻： 放大差模信号放大差模信号 为了衡量差动放大器对差模信号的放大能力为了衡量差动放大器对差模信号的放大能力和和对对 共模信号抑制能力，引入另一个性能指标共模抑共模信号抑制能力，引入另一个性能
