模电ppt课件第三章.ppt

模电ppt课件第三章.ppt

《模电ppt课件第三章.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模电ppt课件第三章.ppt（58页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第三章第三章多级放大电路多级放大电路教学时数：

教学时数：

5学时学时重点与难点：

重点与难点：

n1、多级放大电路的耦合方式。

、多级放大电路的耦合方式。

n22、多级放大电路的动态分析。

、多级放大电路的动态分析。

n33、直接耦合放大电路。

、直接耦合放大电路。

1第三章第三章多级放大电路多级放大电路3.1多级放大电路的耦合方式多级放大电路的耦合方式3.3直接耦合放大电路直接耦合放大电路3.2多级放大电路的动态分析多级放大电路的动态分析23.1多级放大电路的耦合方式多级放大电路的耦合方式将将多个单级基本放大电路合理联接，构成多级放大电路多个单级基本放大电路合理联接，构成多级放大电路组成多级放大电路的每一个基本电路称为组成多级放大电路的每一个基本电路称为一级一级，级与级之间的连接称为级与级之间的连接称为级间耦合级间耦合。

四种四种常见的耦合方式常见的耦合方式：

直接耦合直接耦合阻容耦合阻容耦合变压器耦合变压器耦合光电耦合光电耦合33.1.1直接耦合直接耦合图图3.1.1（a）两个单管放大电路简单的直接耦合两个单管放大电路简单的直接耦合特点：

特点：

（1）可以放大交流和缓可以放大交流和缓慢变化及直流信号；慢变化及直流信号；

（2）便于集成化。

便于集成化。

（3）各各级级静静态态工工作作点点互互相相影影响响；基基极极和和集集电电极极电电位位会会随随着着级级数数增加而上升；增加而上升；（4）零点漂移（如何克服）。

零点漂移（如何克服）。

Rc1Rb1+VCC+T1+Rc2Rb2T24一、一、直接耦合放大电路静态工作点的设置直接耦合放大电路静态工作点的设置改进电路改进电路（b）电电路路中中接接入入Re2，保保证证第第一一级级集集电电极极有有较较高高的的静静态态电电位位，但但第第二二级级放放大大倍倍数数严严重下降。

重下降。

改进电路改进电路（c1）稳稳压压管管动动态态电电阻阻很很小小，可可以以使使第第二二级级的的放放大大倍倍数数损损失失小小。

但但集集电电极极电电压压变变化化范范围减小。

围减小。

DZRc1Rb1+VCC+T1+Rc2RT2（c）Rc1Rb1+VCC+T1+Rc2Re2T2（b）5改进电路改进电路（c2）+VCCRc1Rb1+T1+Rc2Rb2T2Dz改进电路改进电路（d）可可降降低低第第二二级级的的集集电电极极电电位位，又又不不损损失失放放大大倍倍数数。

但但稳稳压压管噪声较大。

管噪声较大。

NPN管管和和PNP管管混混合合使使用用，可可获获得得合合适适的的工工作作点点。

为为经经常常采用的方式。

采用的方式。

（c）Rc1Rb1+VCC+T1+Re2Rc2T2（d）图图3.1.1直接耦合放大电路静态工作点的设置直接耦合放大电路静态工作点的设置63.1.2阻容耦合阻容耦合图图3.1.2阻容耦合放大电路阻容耦合放大电路C1RC1Rb1+VCCC2RL+T1+Rc2Rb2C3T2+第第一一级级第第二二级级特点：

静态工作点相互独立，在分立元件电路中广特点：

静态工作点相互独立，在分立元件电路中广泛使用。

泛使用。

在集成电路中无法制造大容量电容，不便于在集成电路中无法制造大容量电容，不便于集成化，尽量不用。

集成化，尽量不用。

73.1.3变压器耦合变压器耦合图图3.1.3变压器耦合共射放大电路变压器耦合共射放大电路（a）电路电路（b）交流等效电路交流等效电路以前功率放大电路广泛采用此耦合方式。

以前功率放大电路广泛采用此耦合方式。

目前基本不用。

目前基本不用。

8变压器耦合放大电路变压器耦合放大电路选选择择恰恰当当的的变变比比，可可在在负负载载上上得得到到尽尽可可能能大大的的输输出出功率。

功率。

变压器耦合放大电路变压器耦合放大电路第第二二级级VT2、VT3组组成成推推挽挽式式放放大大电电路路，信信号号正正负负半半周周VT2、VT3轮轮流导电。

流导电。

93.1.4光电耦合光电耦合光电耦合是以光信号为媒介来实现电信号的耦合和传递光电耦合是以光信号为媒介来实现电信号的耦合和传递的，因而其抗干扰能力强而得到越来越广泛的应用。

的，因而其抗干扰能力强而得到越来越广泛的应用。

一、光电耦合一、光电耦合图图3.1.5光电耦合器及其传输特性光电耦合器及其传输特性发光元件发光元件光敏元件光敏元件10二、光电耦合放大电路二、光电耦合放大电路图图3.1.6光电耦合放大电路光电耦合放大电路目前市场上已有集成光电耦合放大电路，目前市场上已有集成光电耦合放大电路，具有较强的放大能力。

具有较强的放大能力。

113.2多级放大电路的动态分析多级放大电路的动态分析一、电压放大倍数一、电压放大倍数总电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积，即总电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积，即其中，其中，n为多级放大电路的级数。

为多级放大电路的级数。

二、二、输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻通通常常，多多级级放放大大电电路路的的输输入入电电阻阻就就是是输输入入级级的的输输入入电电阻阻；输出电阻就是；输出电阻就是输出级的输出电阻。

输出级的输出电阻。

具具体体计计算算时时，有有时时它它们们不不仅仅仅仅决决定定于于本本级级参参数数，也也与与后级或前级的参数有关。

后级或前级的参数有关。

12如图所示的两级电压放大电路，如图所示的两级电压放大电路，已知已知1=2=50,T1和和T2均为均为3DG8D。

计算前、后级放大电路的静态值计算前、后级放大电路的静态值计算前、后级放大电路的静态值计算前、后级放大电路的静态值（UUBEBE=0.6V）=0.6V）及电路的动态参数。

及电路的动态参数。

及电路的动态参数。

及电路的动态参数。

RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.Ui.例例例例:

1:

113两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。

RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.Ui.解解:

14第一级是射极输出器第一级是射极输出器第一级是射极输出器第一级是射极输出器:

15第二级是分压式偏置电路第二级是分压式偏置电路第二级是分压式偏置电路第二级是分压式偏置电路16计算计算计算计算rrii和和和和rr00小信号等效电路小信号等效电路小信号等效电路小信号等效电路2bI2cIrbe2RC2rbe1RB11bI1cIRE1+_+_+_Ui.oU.o1U.由等效电路可知，放大电路的输入电阻由等效电路可知，放大电路的输入电阻ri等于第一级的等于第一级的输入电阻输入电阻ri1。

第一级是射极输出器，它的输入电阻第一级是射极输出器，它的输入电阻ri1与负载有关，而射与负载有关，而射极输出器的负载即是第二级输入电阻极输出器的负载即是第二级输入电阻ri2。

172bI2cIrbe2RC2rbe1RB11bI1cIRE1+_+_+_Ui。

oU.o1U.182bI2cIrbe2RC2rbe1RB11bI1cIRE1+_+_+_Ui。

oU.o1U.19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2bI2cIrbe2RC2rbe1RB11bI1cIRE1+_+_+_Ui.oU.o1U.20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2bI2cIrbe2RC2rbe1RB11bI1cIRE1+_+_+_Ui.oU.o1U.21一、一、零点漂移现象及其产生的原因零点漂移现象及其产生的原因直直接接耦耦合合时时，输输入入电电压压为为零零，但但输输出出电电压压离离开开零零点点，并缓慢地发生不规则变化的现象。

并缓慢地发生不规则变化的现象。

原因：

原因：

放大器件的参放大器件的参数受温度影响而使数受温度影响而使Q点不点不稳定。

也称稳定。

也称温度漂移。

温度漂移。

图图3.3.1零点漂移现象零点漂移现象uOtOuItO放大电路级数愈多，放放大电路级数愈多，放大倍数愈高，零点漂移问题大倍数愈高，零点漂移问题愈严重。

愈严重。

3.3直接耦合放大电路直接耦合放大电路3.3.1直接耦合放大电路的零点漂移现象直接耦合放大电路的零点漂移现象22二、抑制温度漂移的方法：

二、抑制温度漂移的方法：

（1）引入直流负反馈以稳定引入直流负反馈以稳定Q点；点；

（2）利用热敏元件补偿放大器的零漂；利用热敏元件补偿放大器的零漂；图图利用热敏元件补偿零漂利用热敏元件补偿零漂R2R1+VCC+T2+RcT1uIuOiC1ReRuB1（3）采用差分放大电路。

采用差分放大电路。

233.3.2差分放大电路差分放大电路差分放大电路是构成多级直接耦合放大电路的基本单元电路差分放大电路是构成多级直接耦合放大电路的基本单元电路一、电路的组成一、电路的组成图图3.3.2差分放大电路的组成差分放大电路的组成（a）TRe利用射极电阻稳定利用射极电阻稳定Q点点但仍存在零点漂移问题但仍存在零点漂移问题图图3.3.2差分放大电路的组成差分放大电路的组成（b）TReuOVT的的UUCQCQ变化时，直流电变化时，直流电源源V始终与之保持一致。

始终与之保持一致。

24RRb2b2RRb1b1+uI2-+uI1-VVBBBBVVBBBB采用与图（采用与图（a）所示电路参数完所示电路参数完全相同，管子特性也相同的电路全相同，管子特性也相同的电路图图3.3.2差分放大电路的组成差分放大电路的组成（c）电路以两只管子集电极电位电路以两只管子集电极电位差为输出，可克服温度漂移。

差为输出，可克服温度漂移。

共模共模信号信号输入信号输入信号uI1和和uI2大小相等，大小相等，极性相同。

极性相同。

差模信号差模信号输入信号输入信号uI1和和uI2大小相等，大小相等，极性相反。

极性相反。

差分放大电路也称为分放大电路也称为差动放大电路差动放大电路动画动画avi6-2.avi25差分放大电路的改进图差分放大电路的改进图将将发射极电阻合二为一、发射极电阻合二为一、对差模信号对差模信号RRee相当于短路。

相当于短路。

RReeRRb1b1RRb2b2+uI1-VVBBBB-uI2+图图3.3.2差分放大电路的组成差分放大电路的组成（d）典型差分放大电路典型差分放大电路图图3.3.2差分放大电路的组成差分放大电路的组成（e）RReeRRb1b1RRb2b2+uI1-V-VEEEE-uI2+长尾式差分放大电路长尾式差分放大电路便于调节静态工作点，便于调节静态工作点，电源和信号源能共地电源和信号源能共地26二、长尾式差分放大电路二、长尾式差分放大电路图图3.3.3长尾式差分放大电路长尾式差分放大电路RReeRRb1b1RRb2b2-V-VEEEEuI1uI2RRC2C2RRC1C11.静态分析静态分析IIE1=IIE2=（UEEUBE）22Re；UCE1=UCE2UCC+UEE（R（RCC+2R+2Re）I）IE1Uo=0；IIB1=IIB2=IIE1/（1+）由于由于RRbb较小，其上的电压降较小，其上的电压降可忽略不计。

可忽略不计。

（动画（动画avi6-1.avi）272.对共模信号的抑制作用对共模信号的抑制作用共模信号的输入使两管集共模信号的输入使两管集电极电压有相同的变化。

电极电压有相同的变化。

所以所以共模增益共模增益电路参数的理想对称性，温度变化时管子的电流变化完全电路参数的理想对称性，温度变化时管子的电流变化完全相同，故可以相同，故可以将温度漂移等效成共模信号将温度漂移等效成共模信号，差分放大电路，差分放大电路对共模信号有很强的抑制作用。

对共模信号有很强的抑制作用。

图图3.3.4差分放大电路输入共模信号差分放大电路输入共模信号RReeRRb1b1RRb2b2-V-VEEEE+uI1-+uI1-283.对差模信号的放大作用