《模拟电子技术基础教程》课件第三章 多级放大电路和差分放大电路.pptVIP

第三章多级放大电路和差分放大电路

单级放大电路的放大倍数一般只有几十倍，而应用中常需要把一个微弱的信号放大到几千倍，甚至几万倍以上，这就需要几个单级放大电路连接起来组成多级放大器，把前级的输出加到后级的输入，使信号逐级放大到所需要的数值。本章首先介绍了多级放大电路的组成和级间耦合方式，然后介绍了针对多级放大电路产生的零点漂移而引入的差分放大电路。

3.1多级放大电路在实际应用中，常常对放大电路的性能提出多方面的要求，如输入电阻大于2M?，电压放大倍数大于2000，输出电阻小于100?等。仅靠前面所讲的单管放大电路都不可能满足这些要求。这时可以利用各种基本放大电路的特点取长补短，根据实际的需求将它们进行适当的组合，不仅能达到高的放大倍数还能提供适当的输人、输出电阻。现在，已采用上述方法和特殊工艺制成了具有各种功能的模拟集成电路。3.1.1多级放大电路的耦合方式1.多级放大电路的组成多级放大电路的组成

多级放大电路一般由输入级、中间级、输出级组成。2.多级放大电路的耦合方式将多个单级的基本放大电路合理连接，构成多级放大电路，组成多级放大电路的每一个基本电路称为一级，级与级之间的连接称为级间耦合。常用的耦合方式：直接耦合、阻容耦合、变压器耦合和光电耦合等。多级放大电路无论采用何种耦合方式，都需要满足以下几个基本要求，才能顺利正常工作：（1）保证前一级的输出信号能顺利地传输给后一级；（2）耦合电路对前、后级放大电路的静态工作点没有影响；（3）电信号在前后级的传输过程中失真要小，级间传输效率要高。

在低频交流电压放大电路中，主要采用阻容耦合方式；变压器耦合在最早的功率放大电路中经常采用，目前已基本不用；集成电路中多采用直接耦合方式。光电耦合因可分立、可集成、性能优良，得到了越来越广泛的应用。3.四种常用的耦合方式（1）直接耦合多级放大电路组成将放大电路的前一级的输出端和后一级的输入端直接用导线或电阻连接在一起的方式称为直接耦合方式。

图3.2直接耦合多级放大电路组成

由以上电路图可知，输入信号通过电阻RB2送到三极管V1的基极，同时RB2又是V1的下偏置电阻。V1用于放大输入信号，同时其C、E极之间的直流等效电阻又作为V2的下偏置电阻的一部分。RC1既是V1的集电极负载电阻，又是V2的上偏置电阻。可见，采用直接耦合还可以省掉不必要的元件，使整个电路得到简化。①优点a.既可以放大高频交流信号，也可以放大缓慢变化的交流信号和直流信号；b.直接耦合放大电路特别适合于集成化，被广泛应用在各种类型的集成电路中。②缺点a.前后级之间的直流电位相互影响，使得各级静态工作点不能独立，当某一级的静态工作点发生变化时，其前后级也将受到影响，严重时放大器将不能正常工作；b.零点漂移现象严重，这是直接耦合放大电路最突出的问题。

③直接耦合放大电路的特点a.没有电容的隔直作用，各级放大器的静态工作点相互影响，不能分别估算；b.前一级的输出电压是后一级的输入电压，后一级的输入电阻是前一级的交流负载电阻；c.总电压放大倍数=各级放大倍数的乘积；d.总输入电阻Ri即为第一级的输入电阻Ri1，总输出电阻即为最后一级的输出电阻；e.受零点漂移温度漂移的影响大。f.很容易集成化。

（2）阻容耦合多级放大电路前级与后级的连接是通过耦合电容C和后级的输入电阻连接的。图3.3阻容耦合多级放大电路组成

①优点a.由于耦合电容的隔直作用，使各级的静态工作点互相独立，互不影响，可以各级单独计算；b.对于交流信号，耦合电容相当于短路，使交流信号得以顺畅传输。②缺点a.阻容耦合放大电路不能放大直流信号及缓慢变化的交流信号，限制了其应用；b.阻容耦合放大电路很难集成，一般用在分立元件电路中。③多级阻容耦合放大器的特点a.由于电容的隔直作用，受零点漂移温度漂移的影响小；各级放大器的静态工作点相互独立，可以分别估算；b.前一级的输出电压是后一级的输入电压；后一级的输入电阻是前一级的交流负载电阻；c.总电压放大倍数=各级放大倍数的乘积；d.总输入电阻Ri即为第一级的输入电阻Ri1，总输出电阻即为最后一级的输出电阻；e.很不容易集成化。由上述特点可知，射极输出器接在多级放大电路的首级可提高输入电阻；接在末级可减小输出电阻；接在中间级可起匹配作用，从而改善放大电路的性能。

（3）变压器耦合多级放大电路图3.4变压器耦合多级放大电路组成

将放大电路的前一级的输出端和后一级的输入端用变压器连接在一起，称为变压器耦合方式。变压器Tr1将V1的输出电压经过磁耦合传送到V2的基