任务1放大器.ppt

1.5v -1.5v -12v * 项目三：音频功率放大器 该系统主要由电压放大、带通滤波、功率放大扬声器几大部分组成。 首先采用电压放大器放大微弱的语音信号，其次再利用带通滤波滤去 声外的噪音，最后通过功率放大器放大功率后，驱动扬声器输出较大 的语音信号。 任务1 电压放大器 由于拾音器输出的语音信号比较小，大约只有几十毫伏， 因此必须设计一个放大器。 要求放大器的放大倍数为46dB. 并且增益可调节。 要求输入电阻大。 任务1 电压放大器 1. 直接耦合 ——最简单 【直接耦合的特点】 （1）直接耦合使信号能顺利传递，电路低频性能好，能放大变化缓慢的信号 （2）由于电路中只有晶体管和电阻，没有大电容，所以易于集成化。 （3）各级Q点相互影响， 任务1 电压放大器 1.1 差分放大电路 （4）零点漂移现象 本项目由以下三个任务组成： 任务1 电压放大器 任务2 滤波电路 任务3 功率放大器 任务1 电压放大器 零点漂移现象：输入电压为0时，输出电压不为零的现象。 任何元件参数的变化， 如：电源电压波动， 元件老化， 半导体参数随温度变化， 都会引起输出电压漂移。 在直接耦合放大电路中，由于前后级直接相连，前级漂移信号直接送到下一级。并且逐级放大，在输出端也很难区分什么是有用信号，什么是漂移信号，放大电路不能正常工作。 零点漂移影响： 任务1 电压放大器 抑制零点漂移方法： 1.采用高质量的稳压电源（电源波动），以及经过老化实验器件（元件老化）。 2.抑制温度变化引起元器件参数变化方法（温度漂移）。 在电路中引入直流负反馈 采用特性相同的管子，使它们的温漂相互抵消。（差动放大电路） 任务1 电压放大器 2. 差动放大电路 V1、V2两个晶体管特性参数完全相同 电路两边对称 Re为发射极耦合电阻 输入信号为零时（静态时）: 为什么差动放大器能抑制温漂？ ——依靠电路的对称性 ∵电路两边对称 此时： 任务1 电压放大器 任务1 电压放大器 对差模信号的放大作用： 差模信号： 差模输入： 任务1 电压放大器 ∵ 电路左右对称 流过Re的差模电流ie为 ∴Re两端无差模压降 任务1 电压放大器 任务1 电压放大器 差模信号输出波形图：（Uim=10mv, f=1000Hz) Uc1m=-705mv, Uc2m=705mv, Uom=-1.4V 任务1 电压放大器 共模信号 ∵ 电路左右对称 流过Re的差模电流ie为 ∴Re两端的压降 对共模信号的抑制作用： 任务1 电压放大器 共模信号输出波形图：（Uim=10mv, f=1000Hz) Uc1m=-5mv, Uc2m=-5mv, Uom=0 任务1 电压放大器 共模抑制比： 全面衡量差动放大器放大差模信号和抑制共模信号的能力 (理想） 输入级 中间级 恒流偏置 输出级 输入级的性能对整个运放的输入阻抗、零点漂移起着关键作用。 输入级采用差动放大器 中间级的作用是提供较高的电压放大倍数，满足运放高增益的要求。 中间级一般由共射放大器组成 输出级的要求是带负载能力强（输出阻抗小），有足够大的输出功率。 输出级常采用乙类互补推挽功放 1.2集成运算放大器组成 任务1 电压放大器 1.3集成运算放大器介绍 （Integrated Operational Amplifier) 集成运放由多级直接耦合放大电路组成的高增益模拟集成电路。 它的增益高（可达60~180dB），输入电阻大（几十千欧至百万兆欧），输出电阻低（几十欧），共模抑制比高（60~170dB）。 任务1 电压放大器 1.4集成运算放大器分类 （Integrated Operational Amplifier) 通用型运算放大器。UA741(单运放），LM324(四运放）LM358(双运放）。 高阻型运算放大器。CA3130, CA3140, LF347,LF356。 高精度低温漂运算放大器。OP07,OP27等。 高速运算放大器。LM318, NE5532(常用于音频），NE5534等。 低功耗运算放大器。TL-022,TL-060等。 任务1 电压放大器 集成运算放大器是将电子器件和电路集成在硅片上的放大器。 反相输入端的输入信号与输出信号相位相反。 1.5.1　集成运算放大器的符号 同相输入端的输入信号与输 输出信号相位相同； 1.5集成运算放大器应用 1.5.2　集成运算放大器的模型 uid = ui+ - ui-：差模输入电压； 理想化 Ri→? Ro→0 Auo→? 理想化 条件 “虚断路” ——电压