第三章几种常用的放大电路

1、第三章第三章 几种常用的放大电路几种常用的放大电路两级之间通过耦合电容两级之间通过耦合电容 c2 与下级输入电阻连接与下级输入电阻连接rb1rc1c1c2rb2ce1re1+rs+rc2c3ce2re2rl+ucc+ou1ouiuseb1r b2r t1t2 由于电容有隔直作用，所以每级放大电路的直流由于电容有隔直作用，所以每级放大电路的直流通路互不相通，通路互不相通，。rb1rc1c1c2rb2ce1re1+rs+rc2c3ce2re2rl+ucc+ou1ouiuseb1r b2r t1t2第一级第一级第二级第二级212ioi1oiouuuaauuuuuua 电压放大倍数电压放大倍数2ir1

2、bi2bi1ci2cirberb2rc1ebc+ +- -+ +- -+ +- -rsiuii1ou1b1iserberc2rlebc+ +- -ou2b2ib1r b2r rb12i1c1l/ rrr 1be1l1io11rruuau be2l222io2rruuau 1iirr 2oorr l2cl2/ rrr 如图所示的两级电压放大电路，如图所示的两级电压放大电路，已知已知1= 2 =50, t1和和t2均为均为3dg8d。 rb1c1c2re1+rc2c3ce+24v+ouiub1r b2r t1t2e2r e1r 1m 27k 82k 43k 7.5k 510 10k 解解: : (

3、1) 两级放大电路的静态值可分别计算。两级放大电路的静态值可分别计算。a8 . 9ma2750)(110000.624) (1e1b1beccb1 rruuima 49. 0ma 0098. 050)(1)1 (b1e1 ii v77. 10v2749. 024e1e1ccce riuu rb1c1c2re1+rc2c3ce+24v+ouiub1r b2r t1t2e2r e1r 1m 27k 82k 43k 7.5k 510 10k v26. 843v438224b2b2b1ccb2 rrruvma 96. 0ma5 . 751. 06 . 026. 8e2e2be2b2c2 rruui解解

4、: : rb1c1c2re1+rc2c3ce+24v+ouiub1r b2r t1t2e2r e1r 1m 27k 82k 43k 7.5k 510 10k a 2 . 19ma5096. 02c2b2 iiv71. 6)v5 . 751. 010(96. 024)(e2e2c2c2ccce2 rrriuu解解: : rb1c1c2re1+rc2c3ce+24v+ouiub1r b2r t1t2e2r e1r 1m 27k 82k 43k 7.5k 510 10k 2bi2cirbe2rc2ourbe1iurb1b1r 2br 1bi2bi1bi1cire11ou+_+_+_2er 由微变等效

5、电路可知，放大电路的输入电阻由微变等效电路可知，放大电路的输入电阻 ri 等等于第一级的输入电阻于第一级的输入电阻ri1。第一级是射极输出器，它。第一级是射极输出器，它的输入电阻的输入电阻ri1与负载有关，而射极输出器的负载即与负载有关，而射极输出器的负载即是第二级输入电阻是第二级输入电阻 ri2。2ir1iirr 2bi2cirbe2rc2ourbe1iurb1b1r 2br 1bi2bi1bi1cire11ou+_+_+_2er (2) 计算计算 r i和和 r 0 k58. 196. 0265120026)1(200ebe2 ir k 14)1 (/e2be2b2b12 rrrrri k

6、 22. 9k14271427/i2e1l1 rrr2ir k 349 02650)(120026) (1200re11be1 .i k 320)1 (/l1be1b1i1i rrrrr 2oorr k10c2o2o rrr2bi2cirbe2rc2ourbe1iurb1b1r 2br 1bi2bi1bi1cire11ou+_+_+_2er (3) 求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数 994. 022. 950)(1322. 9)501 ()1 ()1 (l111bel111 rrrau 2bi2cirbe2rc2ourbe1iurb1b1r 2br 1b

7、i2bi1bi1cire11ou+_+_+_2er (3) 求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数2bi2cirbe2rc2ourbe1iurb1b1r 2br 1bi2bi1bi1cire11ou+_+_+_2er 1851. 050)(179. 11050)1 (2e2be22c2 rrrau 总电压放大倍数总电压放大倍数9 . 1718)(994. 021 uuuaaa将前级的输出端直接接后级的输入端。将前级的输出端直接接后级的输入端。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。+uccuorc2t2uirc1

8、r1t1r2+re2指输入信号电压为零时，输出电压发生指输入信号电压为零时，输出电压发生 缓慢地、无规则地变化的现象。缓慢地、无规则地变化的现象。uoto晶体管参数随温度变化、电源电压晶体管参数随温度变化、电源电压 波动、电路元件参数的变化。波动、电路元件参数的变化。(1) (1) 前后级静态工作点相互影响前后级静态工作点相互影响uo= (vc1 + vc1 ) (vc2 + vc2 ) = 0+uccuoui1rcrb2t1rb1rcui2rb2rb1+t2+uccuoui1rcrb2t1rb1rcui2rb2rb1+t2+uccuoui1rcrb2t1rb1rcui2rb2rb1+t2例例

9、1: ui1 = 10 mv, ui2 = 6 mv ui2 = 8 mv 2 mv 例例2: ui1 =20 mv, ui2 = 16 mv 可分解成可分解成: : ui1 = 18 mv + 2 mv ui2 = 18 mv 2 mv 可分解成可分解成: : ui1 = 8 mv + 2 mv+uuoui1rcrpt1rbrcui2rerb+tee+稳定静态工作点，限制每个管子的漂移。稳定静态工作点，限制每个管子的漂移。ee：用于补偿用于补偿re上的压降，以获得合适的工作点。上的压降，以获得合适的工作点。电位器电位器 rp : 起调零作用。起调零作用。静态分析静态分析eeebebb12ei

10、ruir eeec2reii 发射极电位发射极电位 ve 0每管的基极电流每管的基极电流eecb2 reii 每管的集每管的集 射极电压射极电压ececcccccce2rreuiruu rc+uccrb1t1re -eeib2ieicie+uce+ube+单管直流通路单管直流通路动态分析动态分析单管差模信号通路单管差模信号通路同理可得同理可得d1bebci2o2d2arrruuat1rcibic+uo1rb+ ui1 单管差模电压放大倍数单管差模电压放大倍数o1ccd1i1bbebbe()()bbui rraui rrrr双端输入双端输入双端输出差分电路的差模电压放大倍数为双端输出差分电路的差

11、模电压放大倍数为oo1cdd1i1i2i1bbe22uuraauuurr当在两管的集电极之间接入负载电阻时当在两管的集电极之间接入负载电阻时bebldrrra 式中式中lcl21/rrr 两输入端之间的差模输入电阻为两输入端之间的差模输入电阻为)( 2bebirrr 两集电极之间的差模输出电阻为两集电极之间的差模输出电阻为co2rr 即：单端输出差分电路的电压放大倍数只有双端输出即：单端输出差分电路的电压放大倍数只有双端输出差分电路的一半。差分电路的一半。cdcmraak kcmr越大，说明差放分辨越大，说明差放分辨差模信号的能力越强，而抑制差模信号的能力越强，而抑制共模信号的能力越强。共模信

12、号的能力越强。电电源源供供给给的的直直流流功功率率率率负负载载得得到到的的交交流流信信号号功功 icuceoqictoicuceoqictoicuceoqictoui= 02 cccuu 2ccauv , ic1 0， ic2 0otl原理电路原理电路rluit1t2+ucccauo+ +- -+ +- -crluit1t2auo+ +- -+ +- -ic1ic2交流通路交流通路uo3、交越失真、交越失真 当输入信号当输入信号ui为正弦波时，为正弦波时，输出信号在过零前后出现的输出信号在过零前后出现的失真称为交越失真。失真称为交越失真。 交越失真产生的原因交越失真产生的原因 由于晶体管特性存

13、在非线性，由于晶体管特性存在非线性， ui 死区电压晶体管导通不好。死区电压晶体管导通不好。交越失真交越失真工作于甲乙类状态。工作于甲乙类状态。*克服交越失真的措施克服交越失真的措施ui tuo t4、 克服交越失真的克服交越失真的otl互补对称放大电路互补对称放大电路 otl互补对称放大电路互补对称放大电路 otuiotuoic2ic1 rlrrd1d2t1t2+uccac+uo+ +cl+b5、输出最大不失真功率：、输出最大不失真功率：28ccomlupr3.3.3 无输出电容无输出电容( (ocl) )的互补对称放大电路的互补对称放大电路 ocl电路需用正负电路需用正负两路电源。其工作原

14、理两路电源。其工作原理与与otl电路基本相同。电路基本相同。r1rlr3r2d1d2t1t2+uccac+ui+uo ucc +输出最大不失真功率：输出最大不失真功率：22ccomlupr3.3.4 复合管复合管复合管的构成复合管的构成方式方式 1t1npnt2npnibiciebecib bic cienpn 复合管的电流放大系数复合管的电流放大系数 1 2复合管的类型与复合管中第一只管子的类型相同复合管的类型与复合管中第一只管子的类型相同ebct2npnibiciebceib bic ciepnp：体积小、重量轻、功耗低、可靠：体积小、重量轻、功耗低、可靠 性高、价格低。性高、价格低。是把

15、整个电路的各个元件以及相互之间的是把整个电路的各个元件以及相互之间的 联接同时制造在一块半导体芯片上，组成一个不联接同时制造在一块半导体芯片上，组成一个不 可分的整体。可分的整体。3.4.1 集成运放特点、组成、符号集成运放特点、组成、符号输出端输出端偏置偏置电路电路输入级输入级中间级中间级输出级输出级输入端输入端反相反相输入端输入端uo+uu +同相同相输入端输入端信号传信号传输方向输方向输出端输出端+auo理想理想运放开环运放开环电压放大倍数电压放大倍数实际运放开环实际运放开环电压放大倍数电压放大倍数1. 最大输出电压最大输出电压uopp2. 开环电压开环电压放大倍数放大倍数auo3. 输

16、入失调电压输入失调电压uio4. 输入失调电流输入失调电流iio5. 输入偏置电流输入偏置电流iib6. 共模输入电压范围共模输入电压范围uicm 理想的理想的运算放大器。运算放大器。1 1、理想化的主要条件：、理想化的主要条件：1.开环电压放大倍数开环电压放大倍数 2.差模输入电阻差模输入电阻3.开环输出电阻开环输出电阻4.共模抑制比共模抑制比 uoa idr0or cmrrk在分析运算放大器的电路时，一般将它看成是在分析运算放大器的电路时，一般将它看成是 表示运算放大器输出电压与输入电压之间关系的表示运算放大器输出电压与输入电压之间关系的曲线称为曲线称为传输特性传输特性。uo uuo线性区

17、线性区正饱和区正饱和区 负饱和区负饱和区 运放要工作在线性运放要工作在线性区必须有负反馈。区必须有负反馈。uou+uauouo uuo正饱和区正饱和区 负饱和区负饱和区 因为理想运放因为理想运放开环电压放大倍数开环电压放大倍数 uoa所以，当所以，当 uu uu0(sat)ouu (sat)0ouu 时，时， uuuo发生跃变发生跃变uou+u)(uoo uuau0)(uoo auuu运放器工作在线性区的分析依据运放器工作在线性区的分析依据 相当于两输入端之间相当于两输入端之间短路短路, 但又未真正短路，但又未真正短路，故称故称 “虚短路虚短路” 相当于两输入端之间相当于两输入端之间断路断路，但又未真正断路，但