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多級(jí)放大電路的組成與耦合方式(2)多級(jí)放大電路的耦合方式阻容耦合直接耦合變壓器耦合BCETRCC1ui+-C2uo+-+++UCCRb阻容耦合方式BCETRCC1ui+-C2uo+-+++UCCRb直接耦合方式第1頁,共13頁。阻容耦合放大電路(1)BCET2RC2C2C3uo+-++UCCRb2BCET1RC1C1ui+-+Rb11、靜態(tài)工作點(diǎn)分析
由電路結(jié)構(gòu)可見,前后兩個(gè)放大電路的Q點(diǎn)相互獨(dú)立,可按單管電路分別計(jì)算。第2頁,共13頁。阻容耦合放大電路的特點(diǎn)
(1)各級(jí)電路Q點(diǎn)相互獨(dú)立、便于調(diào)整。(2)由于存在耦合電容,不能放大直流信號(hào)和變化緩慢的信號(hào)。(3)不利于集成化。第3頁,共13頁。阻容耦合放大電路(2)2、動(dòng)態(tài)參數(shù)分析BCET2RC2C2C3uo+-++UCCRb2BCET1RC1C1ui+-+Rb1微變等效電路Rb1b1ib1rbe1c1e1β1ib1ic1Rc1ui+Rb2b2ib2rbe2c2e2β2ib2ic2-Rc2RLuOuo1電壓放大倍數(shù)AU其中:結(jié)論:(1)AU=AU1·AU2·····AUN
(2)各級(jí)電壓放大倍數(shù)可按單管電路計(jì)算注意:后級(jí)放大電路的輸入電阻是前級(jí)放大電路的等效負(fù)載第4頁,共13頁。阻容耦合放大電路(3)輸入電阻riRb1b1ib1rbe1c1e1β1ib1ic1Rc1ui+Rb2b2ib2rbe2c2e2β2ib2ic2-Rc2RLuOuo1ii結(jié)論:多級(jí)放大電路的輸入電阻=第一級(jí)的輸入電阻輸出電阻ro根據(jù)定義,得
r0=RC2=ro2結(jié)論:多級(jí)放大電路的輸出電阻=最后一級(jí)的輸出電阻{end}阻容耦合放大電路的特點(diǎn)
(1)各級(jí)電路Q點(diǎn)相互獨(dú)立、便于調(diào)整。(2)由于存在耦合電容,不能放大直流信號(hào)和變化緩慢的信號(hào)。(3)不利于集成化。第5頁,共13頁。則折算到輸入端零漂為:Q點(diǎn)嚴(yán)重偏離,不能正常工作。結(jié)論:多級(jí)放大電路的輸出電阻=最后一級(jí)的輸出電阻則折算到輸入端零漂為:放大器B|AU|=5000,零漂ΔUO=200mV直接耦合放大電路特點(diǎn)(2)(1)各級(jí)電路Q點(diǎn)相互獨(dú)立、便于調(diào)整。直接耦合放大電路特點(diǎn)(4)利用穩(wěn)壓管的Q點(diǎn)移動(dòng)電路結(jié)論:多級(jí)放大電路的輸入電阻=第一級(jí)的輸入電阻溫度變化是導(dǎo)致Q點(diǎn)漂移的主要原因(2)各級(jí)電壓放大倍數(shù)可按單管電路計(jì)算直接耦合放大電路特點(diǎn)(1)直接耦合放大電路的優(yōu)點(diǎn)
(1)由于不存在耦合電容,可以放大直流信號(hào)和變化緩慢的信號(hào)。(2)便于集成化。直接耦合方式帶來的問題電平配合問題零點(diǎn)漂移問題1、電平配合問題BCET2RC2C3uo+-+UCCRb2BCET1RC1ui+-Rb1導(dǎo)致T1管飽和前后級(jí)Q點(diǎn)相互影響,導(dǎo)致電路不能正常工作。靜態(tài)輸出電平不為零。第6頁,共13頁。直接耦合放大電路特點(diǎn)(2)2、電平移動(dòng)電路靜態(tài)工作點(diǎn)移動(dòng)電路BCET2RC2C3uo+-+UCCRb2BCET1RC1ui+-Rb1抬高后級(jí)發(fā)射極電位帶來的缺點(diǎn)?降低電壓放大倍數(shù)答案改進(jìn)用穩(wěn)壓管代替電阻
為什么用穩(wěn)壓管?第7頁,共13頁。直接耦合放大電路特點(diǎn)(3)其它常見靜態(tài)工作點(diǎn)移動(dòng)電路BCET2RC2uo+-+UCCRBCET1RC1ui+-Rb1利用穩(wěn)壓管的Q點(diǎn)移動(dòng)電路利用NPN與PNP互補(bǔ)性的Q點(diǎn)移動(dòng)電路3VuoBECT2Re2+-+UCCRc2BCET1RC1ui+-Rb13V6V第8頁,共13頁。直接耦合放大電路特點(diǎn)(4)靜態(tài)輸出電平的移動(dòng)電路uoBCET2Rc2+UCCRe2BCET1RC1ui+--UEE+-設(shè)ICQ=1mA,Re2=5KΩ,則只要UEE=5V,即
UO=0Uo=0BCET2+UCCRe=1KΩui-UEE+-0.5mA1.2V0.5V第9頁,共13頁。直接耦合放大電路特點(diǎn)(4)直接耦合方式帶來的問題溫度每升高1度時(shí),輸出漂移電壓按電壓增益折算到輸入端的等效輸入漂移電壓值ΔUO/|AU|。阻容耦合放大電路(2)因而零點(diǎn)漂移也叫溫漂。(2)各級(jí)電壓放大倍數(shù)可按單管電路計(jì)算則折算到輸入端零漂為:(1)各級(jí)電路Q點(diǎn)相互獨(dú)立、便于調(diào)整。則折算到輸入端零漂為:若第二級(jí)也漂了100uV,放大器A|AU|=1000,零漂ΔUO=100mV前后級(jí)Q點(diǎn)相互影響,導(dǎo)致電路不能正常工作。(1)由于不存在耦合電容,可以放大直流信號(hào)和變化緩慢的信號(hào)。利用NPN與PNP互補(bǔ)性的Q點(diǎn)移動(dòng)電路直接耦合放大電路特點(diǎn)(2)則折算到輸入端零漂為:直接耦合放大電路特點(diǎn)(5)2、零點(diǎn)漂移問題零點(diǎn)漂移現(xiàn)象放大電路示波器輸入信號(hào)為零輸出信號(hào)不為零產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的原因零點(diǎn)漂移的本質(zhì)是Q點(diǎn)漂移溫度變化是導(dǎo)致Q點(diǎn)漂移的主要原因阻容耦合放大電路有零漂嗎?由溫度變化引起的。當(dāng)溫度變化使第一級(jí)放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)生微小變化時(shí),這種變化量會(huì)被后面的電路逐級(jí)放大,最終在輸出端產(chǎn)生較大的電壓漂移。因而零點(diǎn)漂移也叫溫漂。第10頁,共13頁。例如若第一級(jí)漂了100uV,則輸出漂移1V。若第二級(jí)也漂了100uV,則輸出漂移10mV。假設(shè)
第一級(jí)是關(guān)鍵漂了100uV漂移10mV+100uV漂移1V+10mV漂移1V+10mV第11頁,共13頁。例如:放大器A|AU|=1000,零漂ΔUO=100mV則折算到輸入端零漂為:ΔUO/|AU放大器B|AU|=5000,零漂ΔUO=200mV則折算到輸入端零漂為:ΔUO/|AU則A比B零漂嚴(yán)重溫度每升高1度時(shí),輸出漂移電壓按電壓增益折算到輸入端的等效輸入漂移電壓值ΔUO/|AU|。零漂引起的后果Q點(diǎn)嚴(yán)重偏離,不能正常工作。輸入信號(hào)可能會(huì)淹沒于零漂之中。衡量零漂的方法第12頁,共13頁。直接耦合放大電路特點(diǎn)(6)克服零漂的措施從外部消除溫度的影響,如采用恒溫系統(tǒng)
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