1、1课题 6：多级放大电路和差分放大电路课型：讲授教学目的：1、掌握多级放大电路的耦合方式以及电压放大倍数的计算2、掌握直接耦合电路中差分放大电路的组态及性能分析教学重点、难点：重点：1、多级放大器的耦合方式和电压放大倍数的计算2、差分放大电路的性能分析难点：差分放大电路的性能分析 复习与提问：1.基本共射放大电路的电路形式是怎样的?它的放大倍数如何计算?教学过程：引子：我们前面学习了单管放大器的放大功能，放大器的输入信号往往都很微弱,一般为毫伏级别,为了推动负载工作需用多级放大电路对微弱信号进行连续放大。今天我们就来学习多级放大电路。多级放大电路是由多个单级放大电路组合而成的，每两个单级放大电
2、路之间的连接称为耦合。那么它有哪几种耦合方式呢？一、多级放大电路1、多级放大电路的耦合方式三种常见的耦合方式：阻容耦合、变压器耦合、直接耦合、 阻容耦合用课件展示如下电路图讲解：2该电路特点：由于电容有通交隔直的作用，因此静态工作点相互独立。应用：在分立元件电路中广泛使用。在集成电路中无法制造大容量电容，不便于集成化，尽量不用。变压器耦合电路特点：变压器具有通交隔直的作用，因此静态工作点也是彼此独立。应用：以前功率放大电路广泛采用此耦合方式。目前基本不用。直接耦合3电路特点：a 、可以放大交流和缓慢变化及直流信号；b、便于集成化。c 、各级静态工作点互相影响；基极和集电极电位会随着级数增加而上
3、升；d、零点漂移：输入电压为零，但输出电压离开零点，并缓慢地发生不规则变化的现象，这种现象就是零点漂移。（如何克服？我们将在下面讲差分电路时，再具体分析）。应用：在集成电路中广泛应用2、多级放大电路的指标（以阻容耦合为例）（1） 电压放大倍数由于 则上式可写成加以推广到 n 级放大器(2) 输入电阻和输出电阻一般说来, 多级放大电路的输入电阻就是输入级的输入电阻, 而输出电阻就是输出级的输出电阻。由于多级放大电路的放大倍数为各级放大倍数的乘积, 所以, 在设计多级放大电路的输入级和输出级时, 主要考虑输入电阻和输出电阻的要求, 而放大倍数的要求由中间级完成。 iOuUA32312 Oii 、
4、321321 uuiOiiu AnuuuAA321nuuu3214具体计算输入电阻和输出电阻时, 可直接利用已有的公式。但要注意, 有的电路形式, 要考虑后级对输入级电阻的影响和前一级对输出电阻的影响。 【例】 图为三级放大电路。已知: 三极管的电流放大倍数均为 =50。试求电路的静态工作点、 电压放大倍数、 输入电阻和输出电阻。 解 图示放大电路, 第一级是射极输出器 , 第二、 三级都是具有电流反馈的工作点稳定电路, 均是阻容耦合, 所以各级静态工作点均可单独计算。 第一级: 第二级: 第三级: 图 2-36 UiC1 C2V1 V2C3 RLUoC4 UC V3Rc3Ce3Re3b31C
5、e2Re2b21e2Re1 b2Rc2b2Rb1 ,1,3,5 ,1,75002,12 32131 212 kRkR kRVLcc eeeeb bbbbC VRIUmAIeCQCEQBebEC8.2061.5023.4)1(11VRIUImARIVecCQCEQ CQeEBEbB 3.6)(48.15.026. 96.5222 2222212 5电压放大倍数: 第一级: 第一级是射极输出级, 其电压放大倍数第二级: 第三级:VRIUImARI VURecCQCEQCQeBEECbB 7)(2127.07.15333 33332313 321uu1)(21 ebeuRrA13.5.02.182.
6、466)( 9.0513021./896)(223333 322 222 uEQbebebei icebecuAkIRr krR206.391.5607/321333 33 uuLcbecuAkRr6输入电阻: 输入电阻即为第一级输入电阻输出电阻: 输出电阻即为第三级的输出电阻：r o=ro3=Rc3=3k我们看到对于阻容耦合多级放大电路，其各级的静态工作点的计算是相互独立的，总的放大倍数是各级放大倍数的乘积，输入电阻为第一级的输入电阻，输出电阻为最后一级的输出电阻。三、差分放大电路在直接耦合时，我们提到输入电压为零，但输出电压离开零点，并缓慢地发生不规则变化的现象，这种现象就是零点漂移。 产
7、生的原因： 放大器件的参数受温度影响而使 Q 点不稳定。也称温度漂移。 放大电路级数愈多，放大倍数愈高，零点漂移问题愈严重。 抑制零漂的方法：目前抑制零漂比较有效的实用方法是采用差动放大电路，它可以使零漂减小到微伏数量级，因而被广泛应用。那么什么是差分放大电路呢？1、差分放大电路电路图和特点电路图：它是由两个完全对称的单管放大电路组合而成的，如下图所示。KIr kRrRkrkEQbe ebeiieebi ii 48.261.05326)1( 17.3/)(/45.178)(/0/11 222111 7（2）特点：采用如上图所示的电路参数完全相同，管子特性也相同的电路，电路以两只管子集电极电位差
8、为输出，当外界因素发生变化时，两管静态值同时发生漂移，其变化量差值就等于零，起到了克服温度漂移的作用。对共模信号的抑制作用（用虚拟实验演示）从虚拟实验我们看到，当输入一个大小、极性相同的信号时，输出信号等于零。我们把这种信号叫共模信号。共模信号：输入信号 uI1 和 uI2 大小相等，极性相同。共模信号的输入使两管集电极电压有相同的变化。因此，由于电路参数的理想对称性，温度变化时管子的电流变化完全相同，故可以将温度漂移等效成共模信号，共模信号的输入使两管集电极电压有相同的变化。差分放大电路对共模信号有很强的抑制作用。那么差分放大电路，对什么样的信号才能起到放大作用呢？我们来看下面这个电路。（用
9、虚拟实验演示差分信号）对差模信号的放大作用8差模信号：输入信号 uI1 和 uI2 大小相等，极性相反。我们看到,对于这种信号,差分电路能进行放大,那么它的放大倍数又是多少呢?我们来理论分析下。2、技术指标计算:电压放大倍数：定义为差模输出电压和差模输入电压的比值。 1211(/)2cLodoiiiibeRuuAr输入输出电阻： 2()idbeocRr共模抑制比 ：共模抑制比定义为差模电压放大倍数 和共模电压放大倍数 的CMRKudAcdA比值，即 。udcA显然差模电压放大倍数愈大，而共模电压放大倍数愈小，则共模抑制比愈大，差动放大电路的性能越好。课堂小结：1、多级放大器的耦合方式和指标计算2、差分放大电路的性能分析作业：见参考书 2P104 17差分放大电路的抑制零漂的原理
