模拟电路分析：5.第6章-多级放大电路.ppt

单击以编辑,母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,多级放大电路的耦合方式,第,6,章,多级放大电路,多级放大电路的动态分析,多级放大电路中频特性分析举例,复合管,多级放大电路,级联问题的产生原因：,电压增益指标不满足要求等。需要多次（级）放大。,U,i,U,o,E,c,阻容偶合,变压器偶合,直接耦合,光电耦合,耦合概念：,多级放大电路的连接过程中，前一级输出与下一级输入的连接方式称为耦合方式。,放大电路的级间耦合应满足条件,:,（,1,）保证信号的传输；,（,2,）保证各级的静态工作点正确。,耦合方式,（一）多级放大电路的耦合方式,1.,阻容耦合,U,i,U,oE,c,优点：,结构简单，各级放大电路工作点互不影响，放大效果好。,缺点：,不能传送变化缓慢的信号或直流信号。不适宜集成化。,特点：,概念：级间采用电容耦合。,电容的作用：,传送交流信号；阻隔直流。,与下级输入电阻构成阻容耦合。,（一）多级放大电路的耦合方式,2.,变压器耦合,概念：两级间利用变压器来传送信号的耦合方式称变压器耦合。,（,1,）变压器耦合可隔除直流，传递一定频率的交流信号，因此各级的,Q,互相独立。,（,2,）,可以实现输出级与负载的阻抗变换，以获得有效的功率传输。,变压器耦合的特点：,变压器耦合放大电路,（一）多级放大电路的耦合方式,变压器耦合阻抗变换的原理图,N,1,/,N,2,=,U,1,/,U,2,;,N,2,/,N,1,=,I,1,/,I,2,;,理想条件下，变压器原副边的匝数比为：,结论：可通过调整匝比,n,使原、副端阻抗匹配,。,R,L,U,1,=,U,2,N,1,/,N,2,I,1,=,I,2,N,1,/,N,2,所以有,R,L,=,U,1,/,I,1,=,(,N,1,/,N,2,),2,R,L,=,n,2,R,L,阻抗变换工作原理：,（一）多级放大电路的耦合方式,2.,变压器耦合,3.,直接耦合,(1),直接耦合的特点,优点：,具有良好的低频特性，可放大变化缓慢的信号，无耦合大电容，便于集成。,直接耦合放大电路,概念：,各级电路之间直接连接或采用对直流呈导通特性的电阻、二极管等元件相接。,（一）多级放大电路的耦合方式,1.,直接耦合使各放大级的,工作点互相影响,。,2.,温度漂移严重。（逐级放大；采用差放可解决）,缺点：,直接耦合放大电路的零点漂移,零点漂移现象,:,在直接耦合的放大电路中，输入为零，而输出电压却缓慢变化的现象，称为,零点漂移现象,。,零点漂移产生的原因：,温度变化所引起的半导体器件参数的变化是产生零点漂移现象的主要原因，因此零点漂移也称为,温度漂移,，,简称,温漂,。,放大电路,u,i1,u,i2,u,o,+,-,-,+,抑制零点漂移（温度漂移）的方法：,（,1,）引入直流负反馈,（,2,）温度补偿,（,3,）采用差分放大电路,U,i,U,0,R,e,I,EQ,E,c,U,E,4.,光电耦合,概念：,两级间利用光电耦合器来传送信号的耦合方式称,光电耦合,。,I,i,E,1,R,L,I,o,D,2,R,L,U,o,D,1,E,2,+,-,U,i,工作原理：,采用发光二极管和光敏二极管构成；,输入电压,U,i,使,D,1,发光；光使,D,2,产生电流，输出,U,o,。,工作过程：,电,光,电,特点：,抗干扰性强。（干扰信号不能产生持续的电流、单相传输、输入输出不共地解决地线干扰）,光电耦合电路,（一）多级放大电路的耦合方式,多级放大电路放大倍数的计算,其中：,A,i,是第,i,级放大电路的放大倍数。,(1),输入电阻法,求分立元件多级放大电路电压增益有两种方法,(2),开路电压法,（二）多级放大电路的动态分析,多级放大电路,1,、输入电阻法,：,在求单级放大电路的放大倍数时必须将后一级的输入电阻作为前一级的负载考虑，即将第二级的输入电阻与第一级集电极负载电阻并联。,（二）多级放大电路的动态分析,其中：,考虑信号源内阻时：,级联放大器电压增益,A,U,：,（二）多级放大电路的动态分析,1,、输入电阻法,：,2,、开路电压法,:,将后一级与前一级开路，计算前一级的开路电压增益和输出电阻，并将其作为信号源内阻加以考虑，共同作用到后一级的输入端。,(,即将前一级输出电阻看成后一级的信号源内阻,),（二）多级放大电路的动态分析,总的电压放大倍数为,考虑信号源内阻时,其中：,2,、开路电压法,:,例题：两级放大电路参数如图所示。,h,fe1,=,h,fe2,=,h,fe,=100;,U,BE1,=,U,BE2,=0.7,V,。,要求：分别用输入电阻法和开路电压法计算总电压增益。,已知三极管的参数为,:,多级放大电路的中频特性指标,：,与单级相同，有电压增益、输入电阻、输出电阻。,（三）多级放大电路中频特性分析举例,U,CEQ1,=,E,c,I,CQ1,R,c1,I,E1,R,e1,E,c,I,CQ1,(,R,c1,+,R,e1,)=4.7V,I,EQ1,=(,U,B1,U,BE1,)/,R,e1,U,B1,=,E,c,R,b2,/(,R,b1,+,R,b2,),I,BQ,=,I,CQ1,/,=9.3A,I,CQ1,I,EQ1,=,0.93mA,解：方法一：用输入电阻法,求电压增益,（,1,）求静态工作点,（三）多级放大电路中频特性分析举例,解：方法一：用输入电阻法,求电压增益,（,1,）求静态工作点,（三）多级放大电路中频特性分析举例,三极管的输入电阻,:,（,2,）求电压增益,解：方法一：用输入电阻法,求电压增益,（三）多级放大电路中频特性分析举例,第一级电压增益：,总电压增益：,第二级电压增益：,如求,A,Us,，需计算第一级的输入电阻,R,i1,。,R,i1,=h,ie1,/R,b1,/R,b2,=3.1/51/20,=3.1/14.4=2.55k,第一级的开路电压增益,方法二：用开路电压法求电压增益,第一级输出电阻,第二级电压增益,总电压增益,（三）多级放大电路中频特性分析举例,复合管的组成,：,多只管子合理连接等效成一只管子。,不同类型的管子复合后，其类型决定于,T,1,管。,目的,：,增大,，,减小前级驱动电流，改变管子的类型。,（五）复合管,复合管的形式和参数：,T,1,T,1,T,1,T,1,T,2,T,2,T,2,T,2,NPN,NPN,PNP,PNP,一般有四种复合形式：,复合管的管型与,T1,相同。,复合管的参数分别为：,h,fe,=h,fe1,h,fe2,复合后分别等效为：,（五）复合管,测试：判断下列各图是否能组成复合管？,判断准则：,在合适的外加电压下，每只管子的电流都有合适的通路，才能组成复合管。,能,PNP,不能,不能,能,N,沟道耗尽型,能,NPN,能,NPN,复合管共射电路增强了电流的放大能力，增大,倍。减小了对信号源驱动电流的要求。,例题，计算电压增益。,直接计算：,复合管电流增益为,1,2,，电压增益为,例题，计算电压增益。,重点与难点,1,、掌握常见的耦合方式及各自的特点；,2,、重点掌握多级放大电路的静态、动态分析；,3,、掌握复合管的组成方式。,r,o,已知,1,=,2,=50,，,r,be1,=,r,be2,=2k,，,I,o,=1mA,，,r,o,=1M,（,1,）静态工作点。,（,2,）输入差模信号时的,交流小信号等效电路、,差模电压放大倍数。,（,3,）单端输出共模电压放大倍数及共模抑制比。,第,6,章结束,