模拟电子技术基础-第4章 多级放大 2011.10

第4章 多级放大电路和集成运算放大电路,4.1 多级放大电路的耦合方式及分析4.2 差动放大电路4.3 集成运算放大电路,1,作业,4-34-74-84-134-14,2,重点与难点,第3章 目录,本章的重点: 1. 多级放大电路的耦合方式及其特点，多级放大电路的动态参数与组成它的各级电路的关系。 2. 差动放大电路工作原理、静态工作点、差模放大倍数、输入电阻、输出电阻的分析和估算。 3.集成运放的特点、组成及主要参数,3,本章学习的难点: 1. 组成多级放大电路的各级电路的输入电阻和输出电阻及其对多级放大电路动态参数的影响。 2. 单端输出差动放大电路静态和动态的分析。,4,常见耦合方式有四种:,多个基本放大电路连接构成了“多级放大电路”，每一个基本放大电路叫一“级”，级与级之间的连接方式叫“耦合方式”。,4.1.1 多级放大电路的耦合方式及分析,5,4.1.1 多级放大电路的耦合方式及分析,1. 直接耦合,UCE1 = UBE2 0.7V, 使VT1接近饱和区, 动态时易产生饱和失真。,前一级输出直接接后一级输入,解决办法：(提高UB2),(1)加入电阻RE2 (影响Au2) .,6,多级放大电路耦合时，要保证各级都要有合适的静态工作点。,（2）在VT2的发射极加稳压管,电阻R保证稳压管的电流大于最小稳压稳定电流.直流有压降(恒压),动态电阻小，对放大能力影响小。,（3）NPN型和PNP型管配合使用,问题：集电极电位逐级升高，级数受到限制,UC280dB 。,3. 差模输入电阻rid 2M,91,常用分贝(dB, 20lgAod)表示，通用型在105左右（100dB),开环差模电压增益Aod,6. 输入失调电流IIO 反映差分管输入电流的不对称程度。 IIO= IB1 - IB2 ,8. 输入偏置电流IIB 输入差放管基极偏置电流 的平均值。 IIB= （IB1 + IB2 ）/2,5. 输入失调电压温漂dUIO/dT 是UIO的温度系数。,7. 输入失调电流温漂dIIO/dT 是IIO的温度系数。,92,4. 输入失调电压UIO 为使输出电压为零，在输入端所加的补偿电压。,9. 最大共模输入电压Uicmax UIC高于此值时，运放就不能放大差模输入信号,10. 最大差模输入电压Uidmax 不使PN结反向击穿所允许的最大Uid。,11. 3dB带宽fH 使Aod下降3dB（即下降到约0.707 Aod ）时的信 号频率宽度。,12. 单位增益带宽f 使Aod下降到0dB（即 Aod=1）时的信号频率。 与晶体管的fT类似。,93,13. 转换速率SR。 表明集成运放对信号变化速度的适应能力， 是衡量大幅值信号作用时工作速度的参数。 SR=duo/dtmax 常用单位：（输出电压变化）V / S。,94,理想运放参数： Aod、 KCMR、rid、 fH 均为无穷大； UIO 、 dUIO/dT 、 IIO 、 dIIO/dT 、 IIB均为零。,近似分析中，常把运放理想化。,95,符号及电压传输特性,96,高阻型 具有高输入电阻rid的运放。,2. 高速型 具有转换速率高的运放。,3. 高精度型 具有低失调、低温漂、低噪声、高增益的运放。,4. 低功耗型 具有静态功耗低、工作电源电压低的运放。,集成运放的种类,一、性能指标分类,97,二、工作原理分类,电压放大型, 电流放大型, 跨导型, 互阻型,三、供电方式,单电源、双电源,98,运放的选择,信号源的性质 根据信号源是电压源还是电流源、内阻大小、输入信号的幅值及频率的变化范围选择运放。,2. 负载的性质 根据负载电阻的大小，确定所需运放的输出电压和 输出电流的幅值选择运放。,99,3. 精度要求 根据精度要求和响应时间及灵敏度要求选择运放。,4. 环境条件 根据环境温度的变化范围要求、所提供电源的限 制、功耗的限制选择运放。,100,1.正确辨认管脚.(目前未完全标准化),集成运放的使用,调零,调零,101,2.调零或调偏置电压. 对于内部无自稳零措施的运放,在外部要加调零电路; 若为单电源供电,有时还需设置合适的静态输出电压,以便能放大双极性信号.,3.消除自激振荡. 在电源端加去耦电容.有的需外接频率补偿电容.,102,4、保护措施,(1) 输入保护,开环工作防止差模信号过大,闭环工作防止共模信号过大,103,(2) 输出保护,(3) 电源保护,防止电源极性接反,限制了输出电流及输出电压幅值,104,一、多级放大电路的耦合方式直接耦合、阻容耦合、变压器耦合、光电耦合二、多级放大电路的静态分析 直接耦合：联立方程，找关键点。 阻容耦合：同单管放大电路。,本章小结,105,二、多级放大电路的动态分析1、放大倍数：等于各级放大倍数之积（将后级输入电阻作为前级的负载）2、输入电阻：是第一级的输入电阻3、输出电阻：是末级的输出电阻注：若第一级为共集接法，多级放大电路的输入电阻与第二级的输入电阻有关