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模拟电子技术课件模电第3章多级放大电路通信111221章节

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模拟电子技术课件模电第3章多级放大电路通信111221章节

第3章 多级放大电路,3.1 多级放大电路的耦合方式,3.2 多级放大电路的动态分析,3.3 直接耦合放大电路,3.4 Multisim应用举例,3.1 多级放大电路的耦合方式,耦合方式:各级电路之间的连接方式。,常见的耦合方式有:直接耦合,阻容耦合,变压器耦合,光电耦合。,1、阻容耦合:前级电路的输出经电容与后级电路的输入(或负载)相接。,各级电路的静态工作点相互独立,设置的方法与单级电路相同。,但低频特性差,不能集成化。,2、直接耦合:前级电路的输出直接(或经电阻)接到后级电路的输入端(或负载)。,低频特性好,便于集成。,但各级静态工作点相互影响。,并且产生零点漂移。,3、变压器耦合:前后级通过变压器耦合。,工作点独立;实现阻抗变换。,但低频特性差,笨重,不能集成化。,4. 光电耦合:以光信号为媒介来实现电信号的耦合和传递。,3.2 多级放大电路的动态分析,A1,A2,An,ui2,uin,ui,uo,后级电路的输入电阻将作为前级电路的负载。,前级电路的输出将作为后级电路的信号源。,A1,A2,An,ui2,uin,ui,uo,多级放大电路的输入电阻等于第一级的输入电阻。,多级放大电路的输出电阻等于输出级的输出电阻。,由于共集电极放大电路的输入电阻ri与负载有关。,当共集电极放大电路作输入级时,ri将与第二级的输入电阻有关。,由于共集电极放大电路的输出电阻ro与信号源的内阻有关。,当共集电极放大电路作输出级时,ro将与倒数第二级的输出电阻有关。,3.3 直接耦合放大电路,本节的内容:,1、零点漂移及其产生原因。,2、抑制零点漂移的方法。,3、差分(动)放大电路的组成。,4、共模信号和差模信号。,5、差分放大电路的静态分析。,6、差分放大电路对共模信号的抑制作用。,7、差分放大电路对差模信号的放大作用。,8、差分放大电路的四种接法。,9、差分放大电路的改进。,10、直接耦合放大电路的组成及工作原理。,11、交越失真及消除交越失真的方法。,3.3.1 直接耦合放大电路的零点漂移现象,一、零点漂移现象及其产生的原因,1、零点漂移现象:放大电路的输入为零而输出不为零的现象。,2、产生零点漂移的原因:,元器件的参数,特别是晶体管的参数会随温度的变化而变化;,另一方面,元器件老化也会使参数变化。,由温度变化引起的漂移称为温漂,则元器件老化引起的零漂称为时漂。,第一级的漂移影响最为严重,它将被逐级放大,以至于影响整个放大电路的工作。,二、抑制温度漂移的方法,(1)采用恒温措施,使晶体管工作温度稳定。,(2)引入直流负反馈来稳定静态工作点Q,以减小零点漂移。,(3)利用温度元件补偿晶体管的零点漂移。,利用热敏电阻或二极管来与工作管的温度特性相补偿。,(4)用特性基本完全相同的管子构成对称的一“差动放大电路”,使输出的零点漂移相互抵消。,3.3.2 差分放大电路,一、电路的组成,电路由两个完全对称的单管放大电路组成。,共模信号:大小相等、极性相同的两输入信号。,差模信号:大小相等、极性相反的两输入信号。,二、长尾式差分放大电路,1、静态分析,若RB很小,则RB上的压降近似为0,则,2、对共模信号的抑制作用,温度T,iC,iRE = 2iC,uE,uBE,iB,iC,使iC基本稳定。,RE有抑制温度漂移,稳定静态工作点的作用。,RE对共模信号起负反馈作用,称为共模负反馈电阻。,共模输入信号uiC作用下的输出电压uoC与输入信号电压uiC之比,称为共模放大倍数AC,即,3、对差模信号的放大作用,RL中点为交流地电位。,输入差模信号时的电压放大倍数称为差模放大倍数Ad,即,与单管电路的相同。,共模抑制比:,三、差分放大电路的四种接法,(1)双端输入、双端输出;,(2)双端输入、单端输出;,(3)单端输入、双端输出;,(4)单端输入、单端输出;,1、单端输入,+-,+-,ui /2,ui /2,+-,-+,ui /2,ui /2,单端输入电路与双端输入电路的区别在于:在差模信号输入的同时,伴随着共模信号输入。,当电路参数理想对称时,单端输入与双端输入的情况完全一样,此时输入的差模信号为ui。,2、单端输出,(1)差模信号输入时,,从T1管输出时,即RL接在T1管的C极与地之间,,(2)共模信号输入时,RL接在T1(T2)管的C极与地之间。,对于每只管子而言,相当于iE流过2RE所造成。,四、改进型差分放大电路,I2IB3,相当于T1管和T2管的发射极接了一个阻值为无穷大的电阻。,Ac=0,KCMR=,Ac=0,KCMR=,RW称为调零电位器,保证零输入时零输出。,3.3.3 直接耦合互补输出级(OCL电路),一、基本电路,由NPN型、PNP型三极管构成两个对称的射极输出器对接而成。,静态时,即ui = 0V ,, T1、T2均不工作,,uo = 0V。,1、ui 0V,T1导通,T2截止,,iL= ic1 ;,2、ui 0V,,T1截止,T2导通,,iL=ic2。,在负载上RL上得到一个完整的波形。,死区电压,交越失真,交越失真:输入信号ui在过零前后,输出信号电压出现的失真。,二、消除交越失真的互补输出级,静态时,,UB1B2=UD1+UD2,使得T1和T2管处于微导通状态。,二极管的动态电阻很小,其动态压降近似为0,,ub1ub2ui,

注意事项

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