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1、第三章 多级放大电路,教学基本要求了解：多级放大器的耦合方式，差动放大电路的组成，零点漂移的概念。理解：差动放大电路的工作原理。掌握：多级放大器的静、动态计算，差分放大电路的分析与计算。,3.1 多级放大电路的耦合方式,多级放大电路有常见的四种耦合方式：直接耦合阻容耦合变压器耦合光电耦合,1.直接耦合放大电路,存在问题：UCE1=UBE2,T1 管饱和,解决方法一：,解决方法二：,解决方法三：,uO,解决方法四：,直接耦合放大电路的优缺点,优点：低频性能好，可放大变化缓慢的信号没有大电容，易于集成化缺点：级与级之间相互影响，电路分析、设计调试困难存在零点漂移问题,2.阻容耦合放大电路,阻容耦合
2、放大电路的优缺点,优点：级与级之间互不影响，电路分析、设计调试方便耦合电容容量大对交流信号无影响缺点：低频性能差，不能放大变化缓慢的信号有大电容，不便集成化,3.变压器耦合共射放大电路,变压器耦合的阻抗变换,4.光电耦合放大电路,光电耦合器及其传输特性,3.2 多级放大电路的动态分析,放大倍数输入电阻输出电阻前后级间的相互影响,多级放大电路方框图,电路的交流等效电路,3.3 直接耦合放大电路,3.3.1 零漂现象,产生零漂的原因：,温漂指标：,由温度变化引起的。当温度变化使第一级放大器的静态工作点发生微小变化时，这种变化量会被后面的电路逐级放大，最终在输出端产生较大的电压漂移。因而零点漂移也叫
3、温漂。,输入Vi=0时，输出有缓慢变化的电压产生。,温度每升高1度时，输出漂移电压按电压增益折算到输入端的等效输入漂移电压值。,例如,若第一级漂了100 uV，,则输出漂移 1 V。,若第二级也漂了100 uV，,则输出漂移 10 mV。,假设,第一级是关键,3.减小零漂的措施,用非线性元件进行温度补偿,采用差分放大电路,漂了 100 uV,漂移 10 mV+100 uV,漂移 1 V+10 mV,漂移 1 V+10 mV,3.3.2 差分放大电路,即：1=2=VBE1=VBE2=VBE rbe1=rbe2=rbe RC1=RC2=RC Rb1=Rb2=Rb,2023/2/27,1.差动放大电
4、路一般有两个输入端：双端输入从两输入端同时加信号。单端输入仅从一个输入端对地加信号。,2.差分放大电路可以有两个输出端，一个是集电极C1，另一个是集电极C2。双端输出从C1 和C2输出。单端输出从C1或C2 对地输出。,二.几个基本概念,3.差模信号与共模信号,差模信号：,共模信号：,差模电压增益：,共模电压增益：,总输出电压：,4.共模抑制比,三.差动放大电路的基本工作原理,1.静态工作点的计算：,忽略Ib，有：Vb1=Vb2=0V,2.抑制零漂的原理:,vo=vC1-vC2=0,vo=(vC1+vC1)-(vC2+vC2)=0,当vi1=vi2=0 时，,当温度变化时：,vC1=vC2,v
5、C1=vC2,(1)加入差模信号,设：vi1=-vi2=vid/2，vic=0。,3.电路的动态分析,Re对差模信号相当于短路,设vi1,vi2 ib1,ib2 ie1,ie2 ie1=-ie2 IRe不变 VE不变,其等效电路为：,其等效电路为：,因为vi1=-vi2,差模电压放大倍数,差模输入电阻,输出电阻,当加入共模信号时,设：vi1=vi2=vic，vid=0。,设vi1，vi2，使vo1，vo2。因vi1=vi2，vo1=vo2 vo=0(理想化)。,共模电压放大倍数,四.差动放大器的输入输出方式,差动放大器共有四种输入输出方式:1.双端输入、双端输出（双入双出）2.双端输入、单端输
6、出（双入单出）3.单端输入、双端输出（单入双出）4.单端输入、单端输出（单入单出）主要讨论的问题有：差模电压放大倍数、共模电压放大倍数 差模输入电阻 输出电阻,1.双端输入双端输出,(1)差模电压放大倍数,（2）共模电压放大倍数,（3）差模输入电阻,（4）输出电阻,2.双端输入单端输出,这种方式适用于将差分信号转换为单端输出的信号。,(1)差模电压放大倍数,（2）差模输入电阻,（3）输出电阻,（4）共模电压放大倍数,共模等效电路：,3.单端输入双端输出,单端输入等效双端输入:因为右侧的Rb+rbe归算到发射极回路的值(Rs+rbe)/(1+)Re，故 Re 对 Ie 分流极小，可忽略，于是有,
7、vi1=vi2=vi/2,计算同双端输入双端输出：,4.单端输入单端输出,注意放大倍数的正负号：设从T1的基极输入信号，如果从C1 输出，为负号；从C2 输出为正号。,计算同双入单出：,(1)差模电压放大倍数,与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关：,差动放大器动态参数计算总结,双端输出时：,单端输出时：,(2)共模电压放大倍数,与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关：,双端输出时：,单端输出时：,(3)差模输入电阻,不论是单端输入还是双端输入，差模输入电阻Rid是基本放大电路的两倍。,单端输出时，双端输出时，,(4)输出电阻,(5)共模抑制比,共模抑制比KCMR是差分放大器的一个重要指标。,，或,双端输出时KCMR可认为等于无穷大，单端输出时共模抑制比：,五.带恒流源的差动放大电路,根据共模抑制比公式：,恒流源的直流电流数值为 IE3=(UR2-VBE3)/Re,可以看出：加大Re，可以提高共模抑制比。为此可用恒流源T3来代替Re。,恒流源相当于阻值很大的电阻。,恒流源不影响差模放大倍数。,恒流源使共模放大倍数减小，从而增加共模抑制比。理想的恒流源相当于阻值为无穷大的电阻，所以共模抑制比无穷大。,恒流源的作用,
