模擬電路基礎(chǔ)第十一次課

1、Chap3 BJT放大電路（8學(xué)時，第十一次課） 1. 放大倍數(shù)A2. 輸入電阻：從放大器輸入端看進去的等效電阻3. 輸出電阻：從放大器輸出端看進去的等效電阻放大器的基本交流性能指標(biāo)不出現(xiàn)失真時，輸出電壓的振幅Vom的最大變化范圍：當(dāng)設(shè)置Q點是位于放大區(qū)的交流負(fù)載線的中點時，動態(tài)范圍最大，即Vom的最大值為:放大器的非線性失真分析截止失真Q點偏低“削頂”輸出飽和失真Q點偏高“削底”輸出單級放大器常常采用電容進行信號的耦合放大電路中的信號耦合技術(shù)單級放大器中的耦合技術(shù)耦合：即信號的傳輸方式。第一級放大電路輸 入 輸 出第二級放大電路第 n 級放大電路 第 n-1 級放大電路功放級3.4 多級放大

2、電路一級放大器放大倍數(shù)不夠，需要多級級聯(lián)。放大倍數(shù)滿足要求，輸入電阻或輸出電阻不滿足要求，也需要級聯(lián)。多級放大電路還可以展寬放大器的通頻帶，提高穩(wěn)定性，改善高頻特性等。1. 怎樣級聯(lián)？ 2. 多級放大器性能指標(biāo)如何計算？為什么需要多級放大電路？輸入級輸入電阻高，噪聲和漂移小。對各級電路的要求：輸出級動態(tài)范圍大，輸出功率大，帶載能力強。中間級具有足夠大的放大能力。多級放大電路的組成輸入級中間級輸出級耦合方式：電容耦合；變壓器耦合； 光電耦合；直接耦合。多級放大電路對耦合電路要求： 靜態(tài)：保證各級Q點設(shè)置 動態(tài): 傳送信號。要求：波形不失真，減少壓降損失。 一. 多級放大電路耦合技術(shù)1.直接耦合將

3、后級電路通過導(dǎo)線直接與前級相連優(yōu)點：電路中沒有電容和變壓器，易于集成。 能放大交流信號， 同時也能放大直流或緩變信號。缺點：各級靜態(tài)工作點Q相互影響，分析、設(shè) 計和調(diào)試?yán)щy； 前后級的直流電平需匹配； 存在著嚴(yán)重的零點漂移現(xiàn)象。直接耦合兩個特殊問題：前后級的直流電平需匹配； 存在著嚴(yán)重的零點漂移現(xiàn)象。RC1RC2T2RB_vi+VCCRL+_vo+T1級間電平配置常用的解決方法提高后級射極電位電平移位+VCC T2RERC2RC1RBT1RzDZ+VCC T2RERC2RC1RBT1兩種管子互補+VCC T2RC2RE2RC1RB1T1VCC 級間電平配置常用的解決方法零點漂移問題的解決方法

4、當(dāng)輸入vi=0時，輸出電壓vO并不恒定，而是出現(xiàn)緩慢的、無規(guī)則的漂動。這種現(xiàn)象稱為零點漂移，簡稱零漂。零漂實質(zhì)上就是放大電路靜態(tài)工作點的變化引起零漂的主要原因(a) 元器件參數(shù)，特別是晶體管的參數(shù)會隨溫度的變化而變化。(b) 元器件會出現(xiàn)老化，參數(shù)發(fā)生了變化。 由溫度引起的零漂稱為溫漂由元器件老化引起的零漂稱為時漂引起直接耦合放大電路零漂的主要因素是溫漂零漂1. 引入直流負(fù)反饋2. 采用差動放大電路抑制零點漂移的常用方法2. 電容耦合將后級電路通過電容器與前級相連RC1RC2T2RB1vi+VCCRL+_voT1RB2+_C1C2C3缺點：耦合電容隔斷直流，不能放大直流信號， 且當(dāng)信號頻率較低

5、時，放大倍數(shù)下降。 耦合電容容量大，不易集成。優(yōu)點： 各級之間直流通路不相通，Q點相互獨立；設(shè)計、計算、調(diào)試方便。3.變壓器耦合將后級電路通過變壓器與前級相連CE1RE1T1Tr1Tr2CB1vi+_CE2RE2T2RL+_voTr3+VCCRB11+RB12+RB21RB22CB2優(yōu)點：前后級靠磁路耦合，各級Q點相互獨立； 可進行阻抗變換，實現(xiàn)功率匹配， 從而使后級或負(fù)載上得到最大功率。缺點：低頻特性差； 變壓器體積大、笨重、貴，更不能集成化， 只能用于分立元件放大電路。變壓器耦合多級放大電路的主要特點4. 光電耦合 光電耦合器是將發(fā)光元件（發(fā)光二極管）與光敏元件（光電三極管）相互絕緣地組合

6、在一起：發(fā)光元件為輸入回路，它將電能轉(zhuǎn)化成光能；光敏元件為輸出回路，它將光能再轉(zhuǎn)換成電能，實現(xiàn)輸入與輸出電路的電氣隔離，從而可有效地抑制電干擾。以光信號為媒介來實現(xiàn)電信號的耦合和傳遞圖3.34 光電耦合器及其傳輸特性 光電耦合放大電路復(fù)合管達林頓管作用：提高電流放大系數(shù)，增大電阻rbeibib2ic1ic2icie同類型管子組成的復(fù)合管復(fù)合管達林頓管作用：提高電流放大系數(shù)，增大電阻rbe互補型復(fù)合管兩個不同類型的管子組成的復(fù)合管，等效后管子的類型取決于第一個管子的類型。組成復(fù)合管的原則：管內(nèi)電流方向要一致直接耦合放大電路的靜態(tài)分析RC1RC2T2RB_vi+VCCRL+_vO+VBBT1+_+

7、_+_+_ 阻容耦合、變壓器耦合的各級Q點相互獨立，分析方法與前述的單級放大電路的方法相同。這里只對直接耦合電路進行靜態(tài)分析。令輸入電壓vi=0RC1RC2T2RB_vi+VCCRL+_vO+VBBT1+_+_+_+_在輸入回路IBQ2 、ICQ2 、IEQ2在一、二級之間聯(lián)立求解可得VCEQ2 、Io在輸出回路后級放大器的輸入電阻是前級放大器的負(fù)載；前級放大器的輸出電路是后級放大器的信號源。圖3.36 多級放大器的通用小信號模型1. 電壓放大倍數(shù)二. 多級放大器交流性能指標(biāo)的計算2. 輸入電阻注意：在計算Ri1 時要把后一級的輸入電阻作為第一級的負(fù)載電阻來考慮。3. 輸出電阻注意：在計算Ro

8、n時要把前一級的輸出電阻作為它的信號源內(nèi)阻來考慮。多級放大器的輸入電阻Ri就是第一級放大器的輸入電阻Ri1 。多級放大器的輸出電阻Ro，就是最末級放大器的輸出電阻Ron。電路結(jié)構(gòu)1. 共射-共基（CE-CB）組合放大電路交流通路輸入電阻三. BJT組合放大器的計算電壓放大倍數(shù)其中，第二級CB放大器的輸入電阻： 若兩管的小信號參數(shù)相同，則表明：CE-CB組合放大電路的電壓放大倍數(shù) 與單級CE放大器相同。 輸出電阻2. 共集-共基（CC-CB）組合放大電路CC-CB放大電路的交流通路 輸入電阻其中: 輸出電阻 電壓放大倍數(shù) 若兩管小信號參數(shù)相同，而且通常設(shè)計RERi2，則： 表明：CC-CB 組合

9、放大電路的電壓放大倍數(shù)只是單管CE放大器的一半；但由于CC和CB組態(tài)的高頻性能都優(yōu)于CE狀態(tài)。所以，它們的組合放大電路的高頻特性會比CE放大器好。3. 共射-共集（CECC）組合放大電路輸入電阻輸出電阻其中電壓放大倍數(shù)其中4. 共集-共射（CC-CE）組合放大電路CC組態(tài)大的Ri1提高源電壓增益CC組態(tài)小的Ro1減小CE組態(tài)的時間常數(shù)擴展了通頻帶例3.6 為提高放大電路信號電壓的利用率和帶負(fù)載的能 力，多級放大電路的第一級和最末級常采用共集 電路。圖3.41是CC-CE-CC三級直接耦合放大器。 已知BJT的 求：該放大器的Ri、Ro和Av。分析電路采用了正、負(fù)電源是為了保證輸入和輸出端的直流電位為零；穩(wěn)壓管和二極管的接入，分別墊高了T2、T3管的射極電位，有利于各級放大電路電平配置，同時在