多级放大电路及集成运放详解.ppt

多级放大电路（简称多放）——多个单级放大电路（单放）级连。 集成运算放大电路（简称集成运放）——做在一小块硅片上的直接耦合多放。 §3.1.1 级间耦合方式 一、3种耦合方式 直接耦合 阻容耦合 变压器耦合 优点： （1）既可放大直流又可放大交流信号； （2）无大电容或变压器，便于集成。 优点： （1）各级Q点独立； （2）C容量足够大，交流压降损失小； （3）易于制作印刷电路。 优点： （1）Tr不传直，各级Q点仍独立； （2）可实现电压、电流或阻抗变换。 缺点： （1）各级Q点不独立，估算、调试不方便； （2）有温漂。 缺点： （1）不能放大直流信号； （2）无法集成（C〈100PF)； （3）不能阻抗匹配。 缺点： （1）高、低频特性差； （2）笨大、无法集成； + - Ui R1 RB1 RC1 RB2 RC2 VT1 VT2 +VCC + - Uo + - Ui RB1 RC1 RB2 RC2 VT1 VT2 +VCC + - Uo + C1 + C2 RL + C3 Ri2 +VCC CE2 Ui + - R1 R4 VT1 VT2 + C1 R2 R3 + CE1 T1 R5 CB + T2 RL * 二、直接耦合多放中的问题及其解决办法 1.失真问题 P.144图3-1两级直耦放大电路中，由于UCE1=UBE2=0.7V,第一级的Q1点偏高，导致VT1管进入饱和区，从而产生饱和失真。 解决办法：(1)P.145图3-2a中VT2管配置RE2，抬高了UCE1，使Q1点下移， 但RE2接入，又使Au2 ↓，(§2.4.1)，故须RE21kΩ。 (3)见P.145图3-2c电路，NPN型管VT1与PNP型管VT2交替使用，这样，一 是VT2仍满足外部条件，二是UCE1↑，有效地解决了VT1管交流输出电压幅度受限的问题。 （3-1） (2)如图3-2b所示，VT2管射极接入稳压管VDz，R为其限流电阻，由于VDz的动态电阻 较小，用它代替RE2，较好地解决了问题。 2.温度漂移 （零点漂移，简称零漂或温漂） （1）零漂 静态时，UOQ应为某一初始值（对称双电流集成运放UOQ=0V）， 但接上电压表观察，发现随时间的推移，UOQ便移初始值而作上下漂移。 （2）原因 BJT参数值随t。C之变而变。第一级ICQ1偏一点，逐级被放大， 结果UOQ偏得较多（故名为温漂）。 （3）抑制方法 考虑实用，有以下两个电路设计上得措施： 1）各级用射偏电路，稳Q点，特别是第一级； 2）差动放大电路，集成运放第一级均采用。 （4）衡量 将输出端得漂移电压值折合到输入端，即 * 这样可比较不同Au值得直耦多放零漂电压之大小。 §3.1.2 多级放大电路的分析 1. 静态分析 （1）对于阻容耦合和变压器耦合多放 与第二章分析同。 （2）对于直接耦合多放 一般为根据电路的约束条件和BJT三电极电流的制约关系，列方程组求解之。 （3-3） （3-4） 由图3-8，n级多放输入电阻Ri和输出电阻Ro分别为 Ri=Ri1 Ro=Ron 2. 动态分析 （1） 总电压增益 Au 2级： 类推：n级多放 若取dB数，则电压增益为： 1 2 n + - Ui1 Ri Uo1=Ui2 + - Uo2 + - Uo Ro 图3-8 n级多放连接示意图 * 例3.1 两级放大电路如下图所示，电路参数如图所注。求Q1（UCE1，IC1）及Q2（UCE2，IC2）。 则IB1=0.12mA-0.1mA=0.02mA Q1(UCE1,IC1)=Q1(4.7V,50×0.02mA);图中 Q2(UCE2,IC2)=Q2(3.1V,2.45mA) UCE2Q=12V-2.45mA×2kΩ-4V=3.1V 例3.2 已知gm=2ms，β=50，rbe=1.6kΩ，电路参数如图所标，求Au、Ri及Ro。 解：静态 uI=0 + - uI Rs 6.8k RB1 95k Rc1 6.8k R 1.5k 2k +VCC=+12V + - uO VT1 VT2 VDz + - UZ=4V β1= 50 β2= 35 I2 I1 I3 IB1 IC1 IB2 IC2 图3-7 例3.1用图 + - Ui C1 + RG 2M RS 2k G S V1 +