放大电路及运算放大器

1、电工电子技术与技能电子教案课题第十二章放大电路与集成运算放大器第一节共发射极放大电路课型新课授课班级授课时数2教学目标1熟记共发射极放大电路和共集电极放大电路结构。2了解放大电路静态工作点的概念和调整方法。3理解放大电路的工作原理。教学重点1放大电路的结构及元件作用。2放大电路的工作原理。教学难点利用放大电路的电压、电流波形，理解放大原理。学情分析教学效果教后记新授课、复习 晶体管的三种工作状态。B、新授课第一节共发射极单管放大电路一、放大电路的概念及分类1放大电路的用途 自动控制、信号检测、通信等电子设备中最基本的组成部分。例：扩音系统的四个主要组成部分。（1）传感器（麦克风），将声音转换成

2、相应的电压信号。（2）放大器，将麦克风输出的微弱电压信号放大到所需要的值。（3）再生器（扬声器），将放大后的电信号还原成声音。（4）电源，提供放大器工作所需要的直流电压。2什么是放大电路同时满足以下两个条件的电路：（1）输出信号的功率大于输入信号的功率。（2）输出信号波形与输入信号波形相同（不失真）。用框图表示：输入端：加入需要放大的信号。输出端：得到放大的输出信号。组成：一个放大电路必须含有晶体管（或电子管）这样的器件，同时还包含电阻、电感、变压器等元器件。3放大器的分类（1）按放大器的频率高低分（2）按被放大信号的类型分（3）按放大信号的强弱分（4）按晶体管连接方式分（5）按元器件的集成化

3、程度分二、共发射极放大电路共发射极单管放大器又称单极低频小信号放大电路。它是最基本的放大电路，也是复杂电子电路的基础。工作频率：20 Hz 20 kHz的低频范围内。适用范围：用于放大较小的电流、电压。1电路结构如图所示为单管共发射极放大电路（a）双电源供电；（b）单电源供电；（c）是（b）图的习惯画法（不画出集电极电源）。各元器件的作用： 晶体管V：工作在放大状态，起电流、电压放大作用。 基极偏置电阻：它使电源UE给晶体管提供一个合适的基极电流（又称偏流），保证晶体管工作在合适的状态。取值范围在几十千欧到几百千欧。 集电极负载电阻：作用是把晶体管的电流放大转换为电压放大。它的取值范围一般在几

4、千到几十千欧。 耦合电容和：起隔直流通交流的作用。交流信号从输入经过放大从输出，同时把晶体管的输入端与信号源之间，把输出端和负载之间的直流通路隔断。一般选用电解电容，使用时注意极性的区分。 集电极电源UE：作用一是给晶体管一个合适的工作状态（保证发射结正偏，集电结反偏），二是为放大电路提供能源。2静态工作点的建立（1）静态：当放大电路无交流信号输入时，此时的直流状态称为静态，如图所示。这时晶体管的直流电压：和对应的直流电流、统称为静态工作点Q，通常写成、。如上图（b）所示是放大电路的直流通路，由于耦合电容的作用，直流只在直流通路内流动，所以将耦合电容、看作断路的部分去掉，剩下的即为直流通路。（

5、2）放大工作条件： 晶体管工作在放大状态条件：发射结加正偏电压（VBE.> 0），集电结加反向电压（VBC.< 0），并且各极都有合适的直流电流和直流电压。（3）静态工作点的计算由于C对于直流相当于开路，可依据（b）图计算： 求IBQ式中 若， 求UCEQ由晶体管的放大原理有：再根据直流通路可得例1在下图中，设= 12 V，= 200 kW，= 24 kW，试计算静态工作点。解：根据静态工作点计算公式例2在上题中，若设= 12 V，= 2 kW，要求= 4 mA；问偏流电阻取值多大？解：则（2）静态工作点Q设置的意义和调整方法 意义：Q合适与否关系到信号被放大后是否会出现波形失真。

6、Q点设置过低，太小，晶体管进入截止区，造成截止失真。Q点设置过高，太大，晶体管易进入饱和区，造成饱和失真。 调整方法：将放大器的输入端短路，使电路无信号输入，保持电源电压UE不变，调整偏置电阻的阻值，用万用表测量集电极电流IC，使其达到技术要求。三、放大电路的工作原理前一节介绍了放大电路静态工作点的建立，要使放大器处于工作状态，需在输入端加入交流信号ui放大电路，如图所示电路。1输入交流信号经过耦合电容加到三极管基极b和发射极e之间，与静态基极直流电压叠加得：式中为直流分量，为交流分量。调整静态工作点适当，使叠加后的总电压为正且大于晶体管的导通电压，使晶体管工作在放大状态。2使晶体管出现对应的

7、基极电流，是和叠加形成的，即3集电极电流受基极电流控制，所以集电极总电流为可以看出，集电极电流也是由静态电流和信号电流叠加形成的。4的变化引起晶体管集电极和发射极之间总电压的变化，也是由静态电压和信号电压叠加而成的，即5在集电极回路中，电压关系为，其中是集电极总电流在的电压降，所以由以上的两个式子比较可得 = - 6由于电容的隔直流、通交流的作用，只有交流信号电压才能通过并从输出端输出，所以输出电压为输出电压uo与ui反相，这种特性称为共发射极放大电路的反相作用。如图所示，为上述各极电流和电压的波形图。结论：（1）放大电路工作在动态时，同时存在着直流分量和交流分量，这个直流分量就是设置的所谓静

8、态工作点。只有当直流分量的值大于交流分量的峰值（即最大值），在整个信号周期内才能保证晶体管工作在放大状态，信号才不失真。（2）共发射极放大电路兼有放大和反相作用。（提问）（讲解）（讲解）（讲解）（详细介绍）（通过例题详细讲解）（详细讲解）（详细讲解）（提问，学生总结归纳）练习小结1放大电路应满足的条件。2静态工作点设置的意义及方法。3晶体管的放大作用是指较小的基极电流来控制较大的集电极电流。4放大倍数。布置作业课题第十二章放大电路及集成运算放大器第一节共发射极单管放大电路课型新课授课班级授课时数2教学目标1了解放大电路的波形失真及其调整方法。2了解放大电路的放大倍数。教学重点通过实验现象观察失

9、真波形现象。教学难点三种失真的原因的理解。学情分析教学效果教后记新授课A、复习示波器的使用。B、新授课第一节共发射极单管放大电路四、放大电路的波形失真及其调整方法当放大电路静态工作点设置不得当时，会造成放大电路的波形失真，本节通过实验来观察波形失真的现象。（一）操作1框图：信号源：低频信号发生器，产生1 20 kHz的正弦波信号加到放大器的输入端。单管共发射极放大电路：电路如图。输出端：接入一台双踪示波器。2连接：将输入端、输出端信号分量接示波器的YA、YB端，经过调整后，便可看到示波器显示的输入信号和输出信号波形，如图所示波形。3现象：（1）由于静态工作点已经调整适当，此时观察到的波形图并无

10、失真。（2）通过两个信号输入调节旋钮YA和YB上标示的电压刻度（V / 格）以及荧光屏上的波形幅度可以测出输入电压和输出电压的幅值，并可以算出放大器的电压放大倍数。（3）两波形的相位相差为180°，这是单管发射极放大电路的倒相作用。（二）分析1截止失真（1）现象调节，使阻值变大，输出电压波形的上方开始出现平顶，越大，平顶部分越长这就是截止失真。（2）原因阻值增大后，Q点、降低，在输入信号负半周时，晶体管工作在截止区，使= 0，» 0，输出电压近似等于电源电压，保持不变，所以出现平顶。越大，= 0的时间越长，平顶期越长。2饱和失真（1）现象调节使其阻值减小到一定值时，输出波形

11、的下方又出现了平顶，且越小，平顶部分越长这就是饱和失真。（2）原因减小后，Q点升高，和增大，输入信号的正半周期时，因为增大，使晶体管进入饱和区，当=后，不再增大，同时输出电压等于晶体管的饱和压降，不再下降，所以输出波形的下方出现平顶。结论（1）共发射极单管放大电路的输出波形的正半周（波形上半周）出现平顶，是截止失真；若输出波形的负半周（即波形下半部）出现平顶，是饱和失真。（2）出现失真的原因：Q点设置不当，应调整基极偏置电阻，使静态工作点处于适当的位置。3双向失真（1）现象适中，输出波形无失真，增大信号源的电压幅度，使放大器的输入信号增大，这时输出电压信号波形的上、下部分都出现平顶，同时产生了

12、饱和失真和截止失真称为双向失真。（2）原因输入信号的电压幅度太大，在信号的正半周造成饱和失真，负半周造成截止失真。（3）解决办法： 降低输入信号的电压幅值。 将放大电路的电源电压增大，再调节建立适当的静态工作点Q，便可消除双向失真。五、放大电路的放大倍数、输入电阻和输出电阻放大电路的输入端需与信号源连接，输出端与负载连接。因此，放大电路与信号源、负载之间是相互影响相互联系的。1输入电阻（1）等效电路如图所示，将放大器看作信号源负载，它是与信号源输出电阻串联的，因此，放大器输入电阻相当于信号源的负载电阻。（2）定义从放大电路输入端向右看进去的交流等效电阻。（3）讨论输入电阻越大越好，以减小对信号

13、源的影响。（4）计算由上图可知输入电阻Ri = Ui /Ii2输出电阻（1）等效电路如图所示，放大电路对于负载来说相当于一个信号源。（2）定义从放大电路的输出端向左看进去，放大电路就相当于一个内阻为和电动势为Eo的等效电源，这个内阻就是放大电路的输出电阻。（3）讨论放大电路的输出电阻越小，放大器带负载的能力越强。即使是阻值较小的，也能得到较大的输出电压Uo和较大的输出电流Io。所以放大电路的输出电阻越小越好。（4）计算 先断开负载电阻，测出此时的输出电压即电动势Eo。 接上负载电阻，测出此时的输出电流Io，再利用全电路欧姆定律公式就能得到3电压放大倍数Ao（1）定义输出电压变化量（即交流成分）

14、uo或有效值Uo与输入电压变化量（也是交流成分）ui或有效值Ui之比，即（2）意义为反映放大电路放大能力的重要参数。（3）讨论 随输出端负载情况而改变，空载时Ao最大，带载下降，而且越小Ao会越小。4小结（1）、Ao统称放大电路的外部特性，这些参数在工程上具有重要的意义。（2）放大电路根据组成可以分为单级的、多级的；从放大元件上看可以是晶体管、场效应管或集成电路，虽然种类繁多，但均可通过上述参数对外等效来测量。（3）应用工程上，放大电路主要用于对信号进行放大处理，从而实现各种工程控制。放大电路的信号源和输出负载之间有一定的相互作用和影响，这是设计过程中必要考虑的因素。（提问）（通过实验理解放大

15、电路的波形失真及其调整方法）（画图，结合图形讲解）（演示调整过程）（讲解）（结合概念讲解）练习小结1单管共发射极放大电路波形失真。当输入正弦波信号时，输出波形正半周出现平顶为截止失真；而输出波形负半周出现平顶为饱和失真；而输出波形的正半周都出现平顶为双向失真。2放大电路的外部特性三个重要参数：输入电阻、输出电阻、电压放大倍数。布置作业课题第十二章放大电路与集成运算放大器知识拓展负反馈知识拓展共集电极放大电路射极输出器课型新课授课班级授课时数2教学目标1了解负反馈的概念及其对放大电路的影响。2了解负反馈的类型判断。教学重点负反馈类型。教学难点1反馈类型的判断。2射极输出器的电路特性。学情分析教学

16、效果教后记新授课A、复习 单管共发射极放大电路的三种波形失真。B、新授课知识拓展负反馈及其对放大电路性能的影响接收机距发射台的距离有远有近，为了保持对不同强弱信号能有效一致的接收，需把输出信号引入到输入端，控制接收器的增益使其输出基本不变，这就需要负反馈。一、负反馈的概念 1定义将信号全部或者部分从输出端反方向送回输入端，来实现反方向信号传输的电路称为反馈电路，带有反馈电路的放大电路称为反馈放大电路。2方框图A：基本放大电路。F：反馈电路连接输出端到输入端。Ä：比较环节。3反馈过程：输出信号Xo（部分或全部）通过F与Xi进行比较得X¢i进入A。比较是指反馈信号Xf与输入信号

17、Xi进行相加或相减，从而得到比Xi加强或削弱的净输入信号X¢i。4反馈类型 （1）反馈极性 正反馈：反馈使净输入加强，放大倍数升高，用于振荡器。 负反馈：反馈使净输入减弱，放大倍数降低。可以改善放大电路的许多性能。（2）输入端连接方式（3）输出端取样信号反馈类型框图：二、负反馈对放大电路性能的影响负反馈虽然使放大电路的净输入减少，放大倍数下降，但可换取放大电路的性能改善：1提高放大倍数的稳定性放大倍数Ao会因、更换晶体管、负载RL等因素变化而产生变化，引入负反馈可以减小此种变化。例如放大器输出信号Xo­加入负反馈F 反馈信号Xf­净输入信号Xi¢

18、5;输出信号Xo¯2减小非线性失真“非线性”是指输出信号的变化与输入信号的变化不是成正比的，晶体管就是一个非线性器件。正常的信号放大后都会产生非线性失真。例如一个正常的正弦波信号经放大后产生了非线性失真，正半周较大，负半周较小，由于负反馈信号与输出信号相同，二者输入回路相减后，使净输入信号正半周变小，负半周变大，再经过非线性非后，输出波形就得到一定的改善。3展宽通频带放大电路的频率特性：放大电路中有电容器、电感器这类电抗元件，这类电抗元件的阻抗与信号的频率有关。当信号的频率过低或过高时会使放大倍数降低。放大电路的通频带：如图所示，将放大电路的放大倍数由正常值下降到0.707倍时对应的

19、较低频率fL与对应的较高频率fH之间的频率范围，用BW表示BW fH - fL引入负反馈后，放大电路的放大倍数下降为Af，它在0.707 Af 时对应的低频为fL¢ < fL，对应高频为fH¢ < fH，使通频带得到扩展。4改变输入电阻和输出电阻（1）对输入电阻的影响： 串联反馈信号输入电阻。输入端反馈信号与输入信号以电压形式串联相减时，输入电流Ii会减小，即输入信号的电压不变而提供的电流减小，说明输入端加入反馈电阻后增大了。 当输入端的反馈信号在输入端以并联（对信号源而言）形式接入时，由于输入信号电压不变而提供的总电流增大，说明放大电路的输入电阻减小了。（2）

20、对输出电阻的影响： 当电压反馈时，负反馈时使输出电压稳定，即输出端负载变化而输出端电压不变，电源内阻减小。 当电流反馈时，负反馈时使输出电流稳定，即负载变化而输出端电流不变，所以输出电阻很大。知识拓展共集电极放大电路射极输出器一、电路结构如图所示。1：基极偏置电阻，向晶体管提供基极电流IBQ，使晶体管工作在放大状态。2射极输出器：输入信号经过耦合后加入晶体管的基极和地之间，输出信号从晶体管的发射极与地之间取出，即是发射极两端电压，故称射极输出器。对于交流信号来说，晶体管集电极所接的电源相当于短路，所以晶体管的集电极在交流时相当于接地，即集电极对输入回路和输出回路来说是公共端，因此射极输出器是一

21、个共集电极放大电路。总之，信号从基极输入，从发射极输出，集电极是公共端，此电路阻态为功集电极电路，又称射极输出器。二、电路特性（1）输出电压略稍小于输入电压，且同相。晶体管b、e之间的净输入信号电压两端的信号电压，此电压即是输出电压，同时也是反馈电压，削弱了净输入信号。F负反馈系数输出电压与输入电压同相变化，故射极输出器又称射极跟随器。（2）输入电阻很大输入端为串联反馈，所以输入电阻升高，可理解为：反馈信号使净输入电压减小，从而使减小，所以输入电阻增大，射极输出器的输入电阻比无反馈的共发射极放大电路的输入电阻要大得多，其值可达几十千欧至几百千欧。射极输出器的输入电阻约为其中，。（3）输出电阻很

22、小输出端信号为电压，稳定输出电压，输出电阻一定很小。一般为几十欧至几百欧。射极输出器的输出电阻约为其中，为信号源内阻，其值很小，为晶体管发射极电阻，其值大约为1 kW。三、射极输出器的应用射极输出器输入电阻很大，输出电阻很小，其应用十分广泛，例如： （1）用于多级放大电路的第一级。由于射极输出器的输入电阻很大，向信号源取用的电流很小，因而对信号源的影响小。（2）用于多级放大电路的最后一级。由于射极输出器的输出电阻很小，带载能力强，即使负载较小，对输出电压影响不大，能保证输出电压的稳定。（3）用于两级共发射极放大电路之间，利用射极输出器的输入电阻大减小对前级放大电路的影响；利用其输出电阻小，使它

23、与后级输入电阻较小的共发射极放大电路配合。起到了阻抗变换作用。（4）双电源互补对称电路如图所示为双电源互补对称电路。V1、V2分别为NPN管和PNP管，两管基极连在一起，作为信号输入端，而两管的发射极连在一起，作为信号输出端，集电极则是输入、输出信号的公共端，即两只晶体管均为射极输出器的组合形式。该电路工作在乙类放大状态。静态时，无基极电流，两管均截止。输入交流信号，在输入信号正半周，输入端上正下负，两管的基极电位一起升高，V1正偏导通，V2截止。在输入信号负半周，输入端下正上负，两管基极电位一起下降，V2正偏导通，V1截止。在输入信号的一个周期内V1、V2均导通半个周期，使负载获得一个完整的

24、输出信号。V1、V2两管的值、饱和压降等参数要求一致，两管工作时，轮流交替，互相补充，所以这类电路叫乙类互补对称电路。应用：功率放大输出（收音机、扩音机输出电路）。（提问）（讲解）（讲解）（讲解）（讲解）（简单介绍）（介绍外特性）（重点讲述其应用）练习小结1在放大电路中，把输出信号馈送到输入回路的过程称为反馈。2反馈放大器主要由基本放大电路和反馈电路两部分组成。3负反馈对放大器性能有广泛影响，可稳定放大倍数、展宽通频带、减小非线性失真、增大或减小输入和输出电阻。4负反馈是以损失放大倍数为代价，换取放大电路性能的改善。5负反馈放大电路主要四种类型：电压并联、电压串联、电流并联、电流串联负反馈放大

25、电路。布置作业187课题第十二章放大电路与集成运算放大器第二节集成运算放大器课型新课授课班级授课时数6教学目标1了解运算放大器结构、符号、主要性能。2了解4种基本运算电路。教学重点集成运算放大器的运算电路的分析。教学难点基本运算电路的分析。学情分析教学效果教后记新授课、复习 放大电路的基本原理和各种参数。B、新授课第二节集成运算放大器一、运算放大器基础（一）集成电路与集成运算放大器1集成电路概念把具有某项功能的电路元件（二极管、晶体管、小电阻、小电容等）和连接导线集中制作在一块半导体芯片上，组成具有该功能的整体。2分类模拟集成电路、数字集成电路。（1）模拟集成电路用于处理模拟信号，即用于放大或

26、改变连续变化的电压或电流信号。运算放大器就是模拟集成电路中重要产品之一。优点：体积小、可靠性高、成本低、温度特性好、通用性和灵活性强。（2）数字集成电路用于处理数字信号的电路，即处理不连续变化的电压或电流信号。数字集成电路是用量最大的集成电路。（二）运算放大器的内部和外部电路1内部电路组成：使用时将它视为一个整体，注意了解它的外部特性和各个引出线的用途。2外部电路外部接线如图所示（1）反相输入端，用“-”标示，表示输出信号与输入信号相位相反。（2）同相输入端，用“+”标示，表示输出信号与输入信号相位相同。（3）信号输出端，用Uo表示。（4）正、负电源端，用UP和UN标示。（5）外接直流零点调节

27、电位器。（6）外接相位补偿电路端。（7）接地端。3运算放大器的图形符号（三）运算放大器的基本特性运算放大器电路复杂，精确计算十分困难，但只要突出其主要性能，使其理想化，就可大大简化分析与计算。（1）开环差分电压增益 （2）开环差分输入电阻 （3）输出电阻 （4）频带宽度 BW（5）温度引起的电压漂移 0V综合上述特性可得到理想运放的两个结论：1“虚短”：运算放大器两输入端电位相等UP = UN。2“虚断”：理想运算放大器的输入电流等于零IN = IP = 0。这两个结论可以大大简化运算放大电路的分析过程，在实际中运算放大器的特性很接近理想特性，所以来分析实际电路是可行的。二、运算放大器的基本运

28、算电路（一）反相比例运算电路电路反馈电阻，接在输出端与反相端之间，构成深度负反馈。输入电阻，为输入平衡电阻，且/。保证两个输入端的外接电阻平衡，使电路处于平衡对称的工作状态，信号从反相输入端与地之间加入。反相比例运算电路的电压放大倍数亦称为闭环放大倍数。2分析根据理想运放的结论2（虚断），所以UN = 0，反相输入端可看作是地，称为虚地。IN = IP = 0，两输入端电流为0，即IN = 0，可得出：If = I1和UN = 0，根据结论1，UP = UN，因为UP = 0可得关系式 （虚地） （虚地）所以即 （虚断，If = I1）小结：（1）反相比例运算电路的放大倍数仅由外接电阻和的比值

29、决定，与运放本身参数无关。（2）输出电压与输入电压相位相反，大小成一定比例关系，即完成了对输入信号的比例运算。（3）对反相比例运算放大器，根据理想条件UP = UN0，即反相端电位等于0，称为“虚地”。虚地并非真正接地，不能将反相端看作与地短路，那样信号就无法输入到运放中去了。“虚地”是反相输入运算放大器的重要特点。（二）同相比例运算电路1电路信号从同相端输入，反馈信号加在反相端，为平衡电阻且/2根据理想运放的两个特点有UP = UN = Ui （虚短、虚断）If = (Ui - Uo) /Rf I1 = - (Ui /R1) I1 = If （虚断）可得Uo = (R1 + Rf) / R1

30、 Ui或3小结（1）输出电压与输入电压成比例，且相位相同，所以称同相比例运算放大器。（2）同相比例运算放大器电路的闭环电压放大倍数只与外接电阻和有关，只要保证和的值精确，就能得到精确和稳定性能都很高的闭环放大倍数。（3）/比值必为正，所以闭环增益大于或等于1（Kf = 0时）。（三）加法运算1电路特点在反相比例运算放大器的基础上增加几个输入支路所构成。2分析根据理想运放特点，和 ，可得如下关系式 （虚断）其中， （虚地）同理所以上式表明，输出电压等于各输入电压按不同比例相加之和，如果取则可化简为若取，则上式说明，输入电压等于各输入电压之和，完成了信号的加法运算，输入电阻例1用反相加法器实现的运

31、算，要求输入电阻不低于4 kW，试选定电阻的值。解：将式与式比较可得即取 选定，则则（四）减法运算1电路2分析在运算放大器的同相输入端和反相输入端都加入信号时，则反相比例运算和同相比例运算同时进行，根据理想运算放大器的两个结论，可得 （虚断）整理后两式得当外电路的电阻满足平衡对称条件时化简上式为3结论上式说明，输出电压Uo与两个输入电压的差值成正比，即电路实现了减法运算。所以电路又称为差分比例运算放大器。（提问）（讲解）（展示实物、结合实物讲解）（讲解）（画图、讲解）（据图分析）（师生共同归纳总结）（画图讲解）（据图分析）（师生共同归纳总结）（画图讲解）（据图分析）（结合例题详细讲解）（画图讲

32、解）（师生共同归纳总结）练习小结1集成运算放大器性能理想化后可利用其理想特性简化运算电路的分析（理想化特性有5条）。2理想运算放大器的两个重要结论：UN = UP，IN = IP = 0（虚短、虚断）。3反相比例运算电路的闭环电压放大倍数：AUF = - RF / R1。4虚地的概念：反相输入运算放大器的反相输入端电位为“零”，称“虚地”。5同相比例运算放大电路的闭环放大倍数：AUF = 1 RF / R1。布置作业课题第十二章放大电路及运算放大器阅读材料差分放大器课型新课授课班级授课时数教学目标1了解直流放大器的电路特性及其局限。2了解差分放大器抑制零漂原理。3了解电压放大倍数的计算方法。教

33、学重点抑制零漂原理。教学难点电压放大倍数的求解。学情分析教学效果教后记新授课A、复习阻容耦合交流放大电路电路图结构及其原理。B、新授课知识拓展差分放大器一、直流放大电路1阻容耦合与直接耦合放大电路如图（a），交流信号经过耦合电容加在晶体管的基极，经过放大后经输出耦合电容传送给下一级。优点：电容起到隔直流通交流的作用，前后极工作相互独立，互不影响。缺点：由于电容器容抗的存在。放大器对直流信号和变化极其缓慢的电信号不能放大。解决办法：为此取消、，得到如图（b）所示的直接耦合放大器直流放大器。 （a） （b）2直流放大器与交流放大器相比不足之处：（1）级间存在直流量的相互影响。（2）零点漂移，是直接

34、耦合最突出的问题。3零点漂移现象将放大器的输入端对地短路，输出端接入一个电压表。理论上，电表的指针应该停，保留某个数值不变，并以此值为放大器的输出端的静态起始值。实际上，指针可能偏离起始值，忽大忽小，忽快忽慢的不规则摆动，如图所示。零漂：直流放大器输入为零时，输出电压不为起始值的现象称为零点漂移。导致零漂的主要原因：温度。放大器级数越多，零漂越严重。解决办法：使用差分电路。二、差分放大器1电路构成由个特性相同的基本放大电路组合而成。输入信号经和分压为和，分别加到两管基极；输出信号是两管集电极电压之差，即这样的形式称为双端输入、双端输出连接。其他连接方式如图所示。2抑制零漂的原理V1、V2两管对

35、称，在没有加入输入信号时，当温度变化时，根据对称原则，两管作相同变化，输出信号电压也相等，所以可见，两管的零漂正好在输出端得到抵消，从而有效的抑制了零漂。3电压放大倍数（1）差模放大倍数如图所示，因，输入信号被分成大小相等，极性相反的两个信号，分别输入两管基极。此种方式称为差模输入。两个大小相等，极性相反的信号称为差模信号。的推导：当放大器以差模方式工作时，设两基本放大器的放大倍数为、且 = 。整个差分放大倍数为即所以，差分放大器的差模放大倍数等于电路的单管放大电路的放大倍数。结论：零点漂移是以牺牲一个单管放大电路的电压放大倍数而得到抑制的。（2）共模放大倍数如果差分放大电路中的两个输入信号大

36、小和极性相同，则称为共模信号，这种输入方式为共模输入。总的输出为由此可见，一个完全对称的差分放大器其共模放大倍数为零。实际上，差分放大器不可能完全对称，共模放大倍数也并不为零，单通常较小。从上面分析可知，输入信号有差别，输出信号才不为零。所以称差分放大器。4共模抑制比衡量差分放大器抑制零漂的能力用共模抑制比来表示，其定义为此比值越大，表明性能越好，一般为60 80 dB，较高的为120 dB。注意对于电压放大倍数A，其分贝值（dB）= 20 lg A5实用电路图示为一种更实用的差分放大器，它是在差模放大器的基础上加一个调零电位器、一个共发射极电阻、一个辅助电源。具有进一步抑制零漂的能力。调节电

37、路的对称性。当= 0时，不一定为零，调节使= 0，一般取值几百至1 kW。引入共模负反馈，但对差模信号无影响。由于受温度影响而产生的共模信号：而对差模信号，若增加，则减小，因而流过的总电流不变。因此，对差模信号没有反馈作用。越大，共模反馈越强，零漂越小。但的引入，使下降，故用一个对地为负的电源来补偿上的直流压降。6差分放大器的一个应用实例如图所示对地而言，,，若要测出电位差，可以采用两种方法。（1）分别测量和，然后将所测结果相减，这种方法是很不准确的。因为对于一个量程为10 V的电压表，要测出1 mV的电压很难。（2）直接测量。问题，困难是必须排除地线影响，要测量1 mV的电压差，可能出现的干

38、扰信号（交流杂波）要比1 mV高很多。利用差分放大器，可以在很大程度上对于这种干扰进行抑制。方法：将差分放大器一个输入端接A点，另一个接B点。这样，干扰信号就是以同相的方式（即同极性）从输入端输入的。因此，在输出端几乎没有与之相应的输出信号，注意，1 mV的差分信号得到了相应放大。小结1直流放大器的缺点：零点漂移。差分放大器可有效的抑制零漂。2差分放大器的四种连接方式：单端输入单端输出、单端输入双端输出、双端输入单端输出、双端输入双端输出。3差分放大器的共模抑制比越大，其抑制零漂的能力越强。4直流放大器和差分放大器是集成运算放大器中最基本的电路。194课题第十二章放大电路及运算放大器阅读材料振

39、荡电路课型新课授课班级授课时数教学目标1了解场效晶体管及其应用特点。2了解自激振荡的概念。3了解产生振荡的条件。4了解正弦波振荡器的构成及工作原理。教学重点1通过实验得出晶闸管的导通条件。2通过实验得出振荡器的振荡条件。教学难点振荡器的类型判定。学情分析教学效果教后记新授课A、新授课知识拓展振荡电路一、振荡与自激振荡1振荡器：连续的、振幅和频率一定的振荡现象，发生振荡的电路称为振荡器。又称信号发生器。2正弦波振荡器：能产生正弦波规律振荡的装置称为正弦波振荡器。振荡器是一种将直流电源能量转换成振荡能量的装置，它属于自激振荡器的一种，如图所示。3自激振荡：振荡器的一种，通过提供直流电源，以本身电路

40、常数所决定的频率持续发生振荡的电路。实验3 1按图连好电路2接好电源3将B点（输出）接到A点（输入）。4将示波器的探头接在输出端C。5缓慢调节电位器，直至在示波器上出现稳定的交流电压。6测出uo（uC1）的频率和幅度。7将33 nF的电容与C2并联，测出uC2的频率和幅度。由测量可得出结论：（1）上图所示电路为振荡器。（2）振荡器的频率对应于LC回路谐振频率。uA 与uB的频率、相位一致。（3）改变并联谐振电路C2或L1的值，可改变振荡频率。实验41在实验3的基础上调好电路。2用万用表测量直流偏置电压UBE。3从电路起振点开始，调节电位器，以使反馈信号稳定增加，注意晶体管的输出电压幅度和UBE

41、的值。结论：如果以高于保持振荡所需的临界电压值反馈到输入端，由此产生的信号并不是显著地增加，说明在电路的内部自动出现了某种“限幅”作用。实验 5用10 kW 的电阻代替C2、变压器和电位器。拆调反馈线，将输入端对地短路。再作实验。1电路输出端连接到是示波器输入端，并将示波器灵敏度调至最高。2接通电源。3由示波屏可见，在放大器的输出端，出现有参差不齐的交流电压，这种电压称为“噪声”。它包含有全部频率信号。结论：振荡器初始信号是由存在于每个放大器中的噪声提供的。通过上述实验总结：1振荡器的信号是由输入信号/电源噪声提供的。2振荡器的振幅是稳定/不稳定的。3振荡器是由放大器和选频回路构成正/负反馈形

42、成的。振荡器的振荡条件：1放大器必须产生比输入更大的输出幅度。2输出信号中包含了全部频率，必须要由具有选频能力的回路将需要的某单一频率选出来。3放大器和选频回路之间必须构成正反馈。二、LC振荡器1组成：由放大器、LC选频回路和反馈电路组成。2分类：三点式振荡器的共同点示从LC振荡回路中引出三个端点和晶体管的三个电极相连。（1）变压器耦合式振荡器 特点：利用变压器耦合将反馈信号送到输入端。图示为振荡器的电路和交流通路。 LC回路选出频率为 的信号。反馈电路的强弱可由L1、L2之间的距离来调整。振荡通过L1、L3耦合输出。 图示是常用振荡器的电路形式。调节L2的匝数N2以起振，由于变压器参数的限制f0不能太高，一般在几千至几兆赫，改变C调节频率。2电感反馈式LC振荡电路 分析：LC保证频率为f0的信号得到足