第3章 多级放大电路放大电路耦合方式.ppt

北航五研 北航五研 北航五研 模拟电子技术基础 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院 主讲 ：赵建辉 第三章 多级放大电路(1.放大电路耦合方式与动态分析) 3.1 多级放大电路的耦合方式 3.2 多级放大电路动态分析 3.3 直接耦合放大电路 第3章 多级放大电路 本节课内容 多级放大电路 重点：差分放大电路。 难点：1.多级放大电路耦合方式 2.多级放大电路动态分析方法 3.差分放大电路及其四种接法 重点难点 1.多级放大电路之间的耦合——提高性能 （直流Q点设置） 2.如何定量分析动态特性? （分析方法:h参数等效电路法） 3.如何提高差模放大倍数抑制共模放大倍数? （输入级：差分放大电路——抑制温漂） 4.如何提高输出能力? (输出级：互补跟随放大) 问题提出（多级放大电路基础） 复习 三级管/场效应管基本放大电路三种接法及特点 共射（源） Ri大，Ro小 中间级 共集（漏） Ri最大，Ro最小 跟随器 Au≈1 共基（栅） Ri小，Ro大 高频特性好 （少用） 1.什么是耦合？ 2.为何要耦合? 3.有那些耦合方式? 4.各有何特点？ 5.集成电路应该采取何种耦合方式？ 3.1. 放大电路的耦合方式 放大电路耦合方式： 阻容耦合放大电路（共射-共射） 3.1.1 阻容耦合 耦合电容 特点：静态工作点独立，可按照单级处理，低频特性差，耦合电容集成困难。多用于分力放大电路。 阻容耦合：放大电路前后级通过电容连接 3.1.2 变压器耦合 变压器耦合：放大电路前后级通过变压器接连接 变压器耦合放大电路（共射-共射） 变压器耦合 优点： 1.直流工作点设置独立(线圈短路)，前后隔离。 2.阻抗匹配（等效输出电阻变小,等效负载电阻变大） 缺点： 1.低频特性差（无法耦合）。 2.变压器体积大，不易集成。 变压器耦合特点： 3.1.3 直接耦合 一、工作点设置（前后级影响） 提高e电位 直流反馈 NPN+PNP E点电位提高 直接耦合 直接耦合的特殊问题：（工作点设置） 提高后级射极电位 NPN+PNP 直接耦合特点： 优点： 1.良好的低频特性（直流耦合）。 2.易于集成。 缺点： 1.前后级工作点相互影响（直流耦合）。 2.“零漂”问题。 放大电路零点漂移问题（输入为零，输出不为零） 原因： 电源电压的波动（高质量电源） 元件的老化（筛选/老化实验/环境试验） 器件参数随温度的变化（主要因素） 传输特点： 阻容耦合：漂移电压被阻隔，不会耦合到下一级 直接耦合：漂移电压无阻隔地耦合到下一级，逐级放大。 后 果：造成有用信号被漂移电压“淹没”。 如何评价：等效为初级共模输入电压。 零漂原因：（电路参数变化） 温漂：温度每变化1℃所产生的折合到输入端的等效零漂电压 如何解决？ 3.1.4 光电耦合 光电耦合：电—光--电转换 数字隔离 （4种接法） 模拟隔离 （精度/动态特性） 与NPN同 3.2. 多级放大电路的动态分析 Ri=Ri1 Ro=Ron 共集电极电路作为多级放大电路的输入级时，多级放大电路的输入电阻与其负载，即后一级的输入电阻有关； 当共集电极电路作为输出级时，多级放大电路的输出电阻与其信号源内阻， 即其前一级的输出电阻有关。 决定于第一级 决定于最后一级 特殊情况：（共集电路,E极输出） 一般情况：（C级输出电路：共同射/共基） 复习(2.6.3)： 注意：共集接法：Ro与Rs有关，Ri与RL有关。 　　　任何电路：Ro与RL无关，Ri与Rs无关！（定义） Ri进一步增大 Ro进一步减小 Au更接近1 跟随能力更强 例题1：阻容耦合(与3.2.1类似） 两级放大电路如图3-5所示，已知β1=β2=50，UBE1=UBE2=0.7 V，rbb′=300 Ω，电容器对交流可视为短路。  （1） 试估算该电路V -1管和V -2管的静态工作点;  （2） 估算该电路的电压放大倍数、 输入电阻和输出电阻。 静态分析： 第一级： 第二级： 动态分析： Au2≈1 Ri=Rb11∥Rb12∥［rbe1+(1+β)Re1］ Ri2是第一级负载 1.静态分析：（Q点） 2.各级动态分析： 例题2：(直流耦合） 第一级： 第二级：