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清华大学 华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 第三章 多级放大电路 一、直接耦合 如何设置合适的静态工作点? NPN型管和PNP型管混合使用 二、阻容耦合 三、变压器耦合 §3.2 多级放大电路的动态分析 一、动态参数分析 二、分析举例 讨论一 失真分析:由NPN型管组成的两级共射放大电路 讨论二:放大电路的选用 1. 按下列要求组成两级放大电路: ① Ri=1~2kΩ,Au 的数值≥3000; ② Ri=100~200kΩ,Au的数值≥150; 一、零点漂移现象及其产生的原因 二、长尾式差分放大电路的组成 典型电路 三、长尾式差分放大电路的分析 2. 抑制共模信号 2. 抑制共模信号 :Re的共模负反馈作用 3. 放大差模信号 差模信号作用时的动态分析 4. 动态参数:Ad、Ri、 Ro、 Ac、KCMR 共模抑制比KCMR:综合考察差分放大电路放大差模信号的能力和抑制共模信号的能力。 四、差分放大电路的四种接法 1. 双端输入单端输出:差模信号作用下的分析 1. 双端输入单端输出:共模信号作用下的分析 1. 双端输入单端输出:问题讨论 2. 单端输入双端输出 2. 单端输入双端输出 3. 四种接法的比较:电路参数理想对称条件下 五、具有恒流源的差分放大电路 具有恒流源差分放大电路的组成 六、差分放大电路的改进 讨论一 讨论二 一、对输出级的要求 二、基本电路 3. 动态分析 4. 交越失真 三、消除交越失真的互补输出级 四、准互补输出级 Re 越大,每一边的漂移越小,共模负反馈越强,单端输出时的Ac越小,KCMR越大,差分放大电路的性能越好。 但为使静态电流不变,Re 越大,VEE越大,以至于Re太大就不合理了。 需在低电源条件下,设置合适的IEQ,并得到趋于无穷大的Re。 解决方法:采用电流源取代Re! 等效电阻为无穷大 近似为 恒流 1) RW取值应大些?还是小些? 2) RW对动态参数的影响? 3) 若RW滑动端在中点,写出Ad、Ri的表达式。 1. 加调零电位器 RW 若uI1=10mV,uI2=5mV,则uId=? uIc=? uId=5mV ,uIc=7.5mV 1、uI=10mV,则uId=? uIc=? 2、若Ad=-102、KCMR=103用直流表测uO ,uO=? uId=10mV ,uIc=5mV uO= Ad uId+ Ac uIc+UCQ1 =? =? =? §3.4 互补输出级 二、基本电路 三、消除交越失真的互补输出级 四、准互补输出级 一、对输出级的要求 互补输出级是直接耦合的功率放大电路。 对输出级的要求:带负载能力强;直流功耗小;负载电阻上无直流功耗; 最大不失真输出电压最大。 射极输出形式 静态工作电流小 输入为零时输出为零 双电源供电时Uom的峰值接近电源电压。 单电源供电Uom的峰值接近二分之一电源电压。 不符合要求! 静态时T1、T2均截止,UB= UE=0 1. 特征:T1、T2特性理想对称。 2. 静态分析 T1的输入特性 理想化特性 ui正半周,电流通路为 +VCC→T1→RL→地, uo = ui 两只管子交替工作,两路电源交替供电,双向跟随。 ui负半周,电流通路为 地→ RL → T2 → -VCC, uo = ui 消除失真的方法: 设置合适的静态工作点。 信号在零附近两只管子均截止 开启电压 ① 静态时T1、T2处于临界导通状态,有信号时至少有一只导通; ② 偏置电路对动态性能影响要小。 * * 第三章 多级放大电路 §3.1 多级放大电路的耦合方式 §3.2 多级放大电路的动态分析 §3.3 差分放大电路 §3.4 互补输出级 §3.1 多级放大电路的耦合方式 一、直接耦合 二、阻容耦合 三、变压器耦合 既是第一级的集电极电阻,又是第二级的基极电阻 能够放大变化缓慢的信号,便于集成化, Q点相互影响,存在零点漂移现象。 当输入信号为零时,前级由温度变化所引起的电流、电位的变化会逐级放大。 第二级 第一级 Q1合适吗? 直接连接 输入为零,输出产生变化的现象称为零点漂移 求解Q点时应按各回路列多元一次方程,然后解方程组。 对哪些动态参数产生影响? 用什么元件取代Re既可设置合适的Q点,又可使第二级放大倍数不至于下降太多? 若要UCEQ=5V,则应怎么办?用多个二极管吗? 二极管导通电压UD≈?动态电阻rd特点? Re 必要性? 稳压管 伏安特性 UCEQ1太小→加Re(Au2数值↓)→改用D→若要UCEQ1大,则改用DZ。 在用NPN型管组成N级共射放大电
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