精選模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)多級(jí)放大電路講義

（優(yōu)選）模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)多級(jí)放大電路目前一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)二.典型電路目前二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)第3章多級(jí)放大電路§3.1多級(jí)放大電路的耦合方式§3.2多級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析§3.3直接耦合放大電路目前三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)§3.1多級(jí)放大電路的耦合方式3.1.1、直接耦合3.1.2、阻容耦合3.1.3、變壓器耦合目前四頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)3.1.1、直接耦合既是第一級(jí)的集電極電阻，又是第二級(jí)的基極電阻第二級(jí)第一級(jí)Q1合適嗎？直接連接目前五頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)如何設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)？對(duì)哪些動(dòng)態(tài)參數(shù)產(chǎn)生影響？Re必要性？

UCEQ1太小→加Re（Au2數(shù)值↓）→改用D→若要UCEQ1大，則改用DZ。要求：對(duì)直流相當(dāng)于一個(gè)電壓源；對(duì)交流等效于一個(gè)小電阻。目前六頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)NPN型管和PNP型管混合使用UCQ1

（UBQ2）

＞UBQ1UCQ2＜

UCQ1

UCQ1

（UBQ2）

＞UBQ1UCQ2＞

UCQ1

Re解決：集電極電位逐級(jí)升高的問(wèn)題。目前七頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)直接耦合的優(yōu)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響。優(yōu)點(diǎn)：良好的低頻性能；適合于集成電路。直接耦合的優(yōu)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響。優(yōu)點(diǎn)：良好的低頻性能；適合于集成電路。目前八頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)3.1.2、阻容耦合

Q點(diǎn)相互獨(dú)立。不能放大變化緩慢的信號(hào)，低頻特性差，不能集成化。共射電路共集電路利用電容連接信號(hào)源與放大電路、放大電路的前后級(jí)、放大電路與負(fù)載，為阻容耦合。目前九頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)3.1.3、變壓器耦合

理想變壓器情況下，負(fù)載上獲得的功率等于原邊消耗的功率。從變壓器原邊看到的等效電阻目前十頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)電壓放大倍數(shù)：目前十一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)1、直接耦合2、阻容耦合3、變壓器耦合課程回顧缺點(diǎn)：靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響。優(yōu)點(diǎn)：良好的低頻性能；適合于集成電路。Q點(diǎn)相互獨(dú)立。不能放大變化緩慢的信號(hào)，低頻特性差，不能集成化。

主要用在高頻大功率放大電路中。在這里，集成電路無(wú)法滿足要求，采用分立元件構(gòu)成變壓器耦合放大電路實(shí)現(xiàn)。目前十二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)§3.2

多級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析二、分析舉例一、動(dòng)態(tài)參數(shù)分析目前十三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)一、動(dòng)態(tài)參數(shù)分析1.電壓放大倍數(shù)2.輸入電阻3.輸出電阻

對(duì)電壓放大電路的要求：Ri大，Ro小，Au的數(shù)值大，最大不失真輸出電壓大。目前十四頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)1、靜態(tài)分析二、分析舉例目前十五頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)2、動(dòng)態(tài)分析先畫交流通路：目前十六頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)目前十七頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)目前十八頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)目前十九頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)§3.3直接耦合放大電路（差分放大電路）3.3.1、直接耦合放大電路的零點(diǎn)漂移現(xiàn)象3.3.2、差分放大電路3.3.3、直接耦合互補(bǔ)輸出級(jí)適用范圍：頻率過(guò)低的信號(hào)或集成電路目前二十頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)一、零點(diǎn)漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因1.什么是零點(diǎn)漂移現(xiàn)象：ΔuI＝0，ΔuO≠0的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因：溫度變化，晶體管的特性參數(shù)對(duì)溫度敏感,直流電源波動(dòng)，元器件老化。其中晶體管的特性對(duì)溫度敏感是主要原因，故也稱零漂為溫漂?？朔仄姆椒ǎ阂胫绷髫?fù)反饋；溫度補(bǔ)償（熱敏元件或差分放大器）；典型電路：差分放大電路3.3.1、直接耦合放大電路的零點(diǎn)漂移現(xiàn)象目前二十一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)3.3.2、差分放大電路一、電路的組成演義過(guò)程如下：a圖:Q點(diǎn)基本穩(wěn)定，但仔細(xì)研究，溫度變化時(shí)，ICQ會(huì)有微小的變化?？梢韵胂?，只要采用直接耦合方式，這種變化就會(huì)逐級(jí)放大。b圖:尋找一個(gè)受溫度控制的直流電源。（a）帶有Re負(fù)反饋電阻（b）帶有溫控的電壓源零點(diǎn)漂移零輸入零輸出目前二十二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)演義過(guò)程：C圖:尋找管子特性完全相同的相同電路，以集電極電位差作為輸出。（c）對(duì)稱電路加共模信號(hào)理想對(duì)稱（d）加差模信號(hào)共模信號(hào)：大小相等，極性相同。差模信號(hào)：大小相等，極性相反.目前二十三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)d圖:(1)輸出電壓uo=uC1-uC2=2uC1;(2)在差模信號(hào)作用下，Re中的電流變化率為零，即提高了對(duì)差模信號(hào)的放大能力。e圖:為了簡(jiǎn)化電路，便于調(diào)解Q點(diǎn)，也為了是直流電源與信號(hào)源“共地”。（d）加差模信號(hào)（e）實(shí)用差模放大電路演義過(guò)程：信號(hào)特點(diǎn)？能否放大？目前二十四頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)解釋:

(1)差動(dòng)：是指當(dāng)兩個(gè)輸入端之間有差別（即變化量）時(shí)，輸出電壓才有變動(dòng)（變化量）的意思。(2)由于Re接負(fù)電源–VEE,拖一個(gè)尾巴，故稱長(zhǎng)尾式電路。目前二十五頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)典型電路二、長(zhǎng)尾式差分放大電路的組成Rb很小，通常為信號(hào)源內(nèi)阻。電路參數(shù)理想對(duì)稱。目前二十六頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)Q點(diǎn)：晶體管輸入回路方程：通常，Rb較小，且IBQ很小，故晶體管輸入回路方程：晶體管輸入回路方程：通常，Rb較小，且IBQ很小，故晶體管輸入回路方程：通常，Rb較小，且IBQ很小，故晶體管輸入回路方程：通常，Rb較小，且IBQ很小，故晶體管輸入回路方程：通常，Rb較小，且IBQ很小，故晶體管輸入回路方程：目前二十七頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)1.課程回顧（1）、零點(diǎn)漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因適用范圍：頻率過(guò)低的信號(hào)或集成電路零點(diǎn)漂移現(xiàn)象:ΔuI＝0，ΔuO≠0的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因：晶體管的特性對(duì)溫度敏感，故也稱零漂為溫漂。目前二十八頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)（2）長(zhǎng)尾式差分放大電路的Q點(diǎn)：然后，得出晶體管輸入回路方程：通常，Rb較小，且IBQ很小，故先畫直流通路；目前二十九頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)（3）.長(zhǎng)尾式差分放大電路的動(dòng)態(tài)分析共模信號(hào)：大小相等，極性相同。差模信號(hào)：大小相等，極性相反.目前三十頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)2.抑制共模信號(hào)

共模信號(hào)：數(shù)值相等、極性相同。分析思路：先畫共模時(shí)的交流通路。輸入信號(hào)：在交流通路中，可寫為繼續(xù)講課目前三十一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)Re的共模負(fù)反饋?zhàn)饔茫?/p>

與第2章靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路（圖2.4.2）的原理一樣。Re的共模負(fù)反饋?zhàn)饔茫簻囟茸兓鸬淖兓刃楣材Ｐ盘?hào)如T(℃)↑→△uIC↑→△iB1↑△iB2↑→△iC1↑△

iC2↑→△uE↑→△uBE1↓△uBE2↓→

△iB1↓△iB2↓→△

iC1↓△

iC2↓抑制了每只差分管集電極電流、電位的變化。目前三十二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)3.差模信號(hào)的動(dòng)態(tài)分析差模信號(hào)：數(shù)值相等，極性相反的輸入信號(hào)，即＋－＋－注：圖中的iE1等為瞬時(shí)信號(hào)。瞬時(shí)電路圖（1）電路構(gòu)成：注意討論的思路＋－＋－目前三十三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)△iE1=－△iE2，Re中差模電流為零，即Re

對(duì)差模信號(hào)無(wú)反饋?zhàn)饔?。＋－＋－注：差模信?hào)下，E點(diǎn)等效于接“地”

；同時(shí)，負(fù)載電阻的中點(diǎn)在差模信號(hào)作用下不變，也相當(dāng)于接“地”

。差模信號(hào)：可看成一種交流信號(hào)處理，先畫差模交流通路。（2）Re對(duì)差模信號(hào)的作用目前三十四頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)（3）差模信號(hào)作用時(shí)的動(dòng)態(tài)分析差模放大倍數(shù)目前三十五頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)

共模抑制比KCMR：綜合考察差分放大電路放大差模信號(hào)的能力和抑制共模信號(hào)的能力。

在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，信號(hào)源需要有“接地”點(diǎn)，以避免干擾；或負(fù)載需要有“接地”點(diǎn)，以安全工作。

根據(jù)信號(hào)源和負(fù)載的接地情況，差分放大電路有四種接法：雙端輸入雙端輸出、雙端輸入單端輸出、單端輸入雙端輸出、單端輸入單端輸出。目前三十六頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)四、差分放大電路的四種接法雙端輸入單端輸出首先，進(jìn)行電路的分析、解剖瞬時(shí)電路瞬時(shí)電路目前三十七頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)根據(jù)戴維南定理：瞬時(shí)電路瞬時(shí)電路目前三十八頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)（1）Q點(diǎn)分析瞬時(shí)電路直流通路目前三十九頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)由于輸入回路參數(shù)對(duì)稱，所以IEQ、IBQ、ICQ與雙端輸出時(shí)一樣。但是輸出回路不對(duì)稱，所以UCQ1≠UCQ2，從而使UCEQ1≠UCEQ2。直流通路目前四十頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)（2)差模信號(hào)作用下的動(dòng)態(tài)分析差模信號(hào)下的交流通路瞬時(shí)電路差模交流通路目前四十一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)差模交流通路差模微變等效電路目前四十二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)課程回顧雙端輸入雙端輸出課程回顧———差分放大電路的四種接法＋－＋－目前四十三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)（2）差模信號(hào)作用時(shí)（1）共模信號(hào)作用時(shí)目前四十四頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)雙端輸入單端輸出：

（1）差模信號(hào)作用下目前四十五頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)（2）共模信號(hào)作用下的分析瞬時(shí)電路瞬時(shí)電路（注：三極管發(fā)射極與電源-VEE之間的電壓不變。）目前四十六頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)瞬時(shí)電路共模交流通路共模信號(hào)下，T1管一邊的交流通路目前四十七頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)共模信號(hào)下，T1管一邊的微變等效電路共模信號(hào)下，T1管一邊的交流通路目前四十八頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)3.單端輸入雙端輸出共模輸入電壓差模輸入電壓

輸入差模信號(hào)的同時(shí)總是伴隨著共模信號(hào)輸入.若輸入交流信號(hào)為△uI，則△uId=△uI，△uIc=△uI

/2.目前四十九頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)測(cè)試:差模輸出共模輸出目前五十頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)4.單端輸入單端輸出由于單端輸入可以等效成雙端輸入形式，然后在按照雙端輸入，單端輸出情況進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)的分析。單端輸入、單端輸出與雙端輸入、單端輸出的靜態(tài)工作點(diǎn)、動(dòng)態(tài)參數(shù)分析完全相同。目前五十一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)目前五十二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)5.四種接法的比較：電路參數(shù)理想對(duì)稱條件下輸入方式：Ri均為2(Rb+rbe)；雙端輸入時(shí)無(wú)共模信號(hào)輸入，單端輸入時(shí)有共模信號(hào)輸入。輸出方式：Q點(diǎn)、Ad、Ac、KCMR、Ro均與之有關(guān)。目前五十三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)五、具有恒流源的差分放大電路

Re越大，每一邊的漂移越小，共模負(fù)反饋越強(qiáng)，單端輸出時(shí)的Ac越小，KCMR越大，差分放大電路的性能越好。但為使靜態(tài)電流不變，Re越大，VEE越大，以至于Re太大就不合理了。需在低電源條件下，設(shè)置合適的IEQ，并得到得到趨于無(wú)窮大的Re。解決方法：采用電流源取代Re！目前五十四頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)具有恒流源差分放大電路的組成等效電阻為無(wú)窮大近似為恒流若UBE的變化可忽略不計(jì)，IE3、IC3基本不隨溫度變化。目前五十五頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)1)RW取值應(yīng)大些？還是小些？2)RW對(duì)動(dòng)態(tài)參數(shù)的影響？3)若RW滑動(dòng)端在中點(diǎn)，寫出Ad、Ri的表達(dá)式。六、差分放大電路的改進(jìn)1.加調(diào)零電位器RW目前五十六頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)若uI1=10mV，uI2=5mV，則uId=？uIc=？△uId=5mV，△uIc=7.5mV討論一目前五十七頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)討論二1、uI=10mV，則uId=?uIc=?uId=10mV，uIc=5mV目前五十八頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)例3.3.1

解:(1)

(2)目前五十九頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)(2)分析：

用直流電表測(cè)得的輸出電壓既含有直流量又含有變化量。首先計(jì)算T1管的直流集電極電位：然后用所測(cè)電壓計(jì)算T1管的差模集電極電位：目前六十頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)§3.3.3

直接耦合互補(bǔ)輸出級(jí)二、基本電路三、消除交越失真的互補(bǔ)輸出級(jí)四、準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)一、對(duì)輸出級(jí)的要求目前六十一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)一是輸出電阻低；二是最大不失真輸出電壓盡可能大。一、對(duì)輸出級(jí)的要求不符合要求！共射、共基電路不合適；共集電路有點(diǎn)譜，但帶上負(fù)載后靜態(tài)工作點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生變化，且輸出不失真電壓也將減少，需要改進(jìn)。目前六十二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)二、基本電路靜態(tài)時(shí)T1、T2均截止，UB=UE=01.特征：T1、T2特性理想對(duì)稱。輸入電壓為零時(shí)，輸出電壓也為零。2.靜態(tài)分析T1的輸入特性理想化特性目前六十三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十一點(diǎn)3.瞬時(shí)分析（定性分析時(shí)）ui正半周，電流通路為+VCC→T1→RL→地，uo=ui

兩只管子交替工作，兩路電源交替供電，雙向跟隨。ui負(fù)半周，電流通路為地→RL→T2→-VCC，uo