直流放大电路课件

直流放大电路第五章第五章 直流放大电路直流放大电路 5-1 直流放大电路的特殊问题直流放大电路的特殊问题 5-2 差动放大电路差动放大电路 5-3 集成运算放大电路集成运算放大电路 直流放大电路5-1 5-1 直流放大电路的特殊问题直流放大电路的特殊问题 教学目标：教学目标：1、掌握直流放大电路定义掌握直流放大电路定义 2、理解直流放大电路耦合方式理解直流放大电路耦合方式3、掌握零点漂移定义、产生的原因、克服办法掌握零点漂移定义、产生的原因、克服办法返回目录返回目录直流放大电路 5-1 直流放大电路的特殊问题直流放大电路的特殊问题 直流放大电路：直流放大电路：用来放大直流信号和变化缓慢信号的电路。用来放大直流信号和变化缓慢信号的电路。一、一、直接耦合直接耦合 1、简单直接耦合：、简单直接耦合：UCE1UBE2 V1接近于饱和接近于饱和 RC1是是V1的集电极电阻，又是的集电极电阻，又是V2的偏流电阻的偏流电阻若若RC1较小，则较小，则IB2增加，使增加，使V2处于深度饱和状态处于深度饱和状态 此电路除了在信号极弱，并允许第一级此电路除了在信号极弱，并允许第一级Uce1很小很小的情的情 况小使用外，一般不能使用。况小使用外，一般不能使用。返回目录返回目录直流放大电路2、电阻耦合：、电阻耦合：221BBECEBIUUR V1集电极输出的高电位变为集电极输出的高电位变为V2基极所需低电位基极所需低电位 RBRC1 对前级放大倍数影响不大对前级放大倍数影响不大 RBrbe2 使后级放大倍数明显下降使后级放大倍数明显下降 为了克服这个缺点，可采为了克服这个缺点，可采用辅助电源用辅助电源EB的电路。适当的电路。适当选取选取RB、RB、EB的值，既的值，既满满足工作点的要求，又可得到合足工作点的要求，又可得到合适的放大倍数。适的放大倍数。返回目录返回目录直流放大电路3、提高发射极电位的直接耦合：、提高发射极电位的直接耦合：UCE1UBE2+UE2，使，使V1的集电极电位提高的集电极电位提高。适当选择适当选择RE2，可使，可使V1、V2获得满意的工作状态。获得满意的工作状态。RE2 引入负反馈，使电压放大倍数下降引入负反馈，使电压放大倍数下降。采用二极管或稳压二极管代替采用二极管或稳压二极管代替RE2。返回目录返回目录直流放大电路 二极管或稳压二二极管或稳压二极管动态电阻较小，极管动态电阻较小，所以利用二极管或稳所以利用二极管或稳压二极管提高压二极管提高V2发射发射极电位时交流负反馈极电位时交流负反馈很小，不会对电路的很小，不会对电路的放大倍数有过多影响。放大倍数有过多影响。返回目录返回目录直流放大电路二、电位移动问题二、电位移动问题 1、NPN管与管与PNP管配合使用：管配合使用：NPN：UCUBUE PNP：UEUBUC 采用采用PNP管与管与NPN管配合使用就可以避免多级管配合使用就可以避免多级相接时集电极电位逐级升高的现象。相接时集电极电位逐级升高的现象。返回目录返回目录直流放大电路2 2、用稳压二极管移动电位：、用稳压二极管移动电位：由于稳压二极管两端的直流电压是恒定的，所以由于稳压二极管两端的直流电压是恒定的，所以经过稳压管后直流电位被固定。同时，由于稳压管的经过稳压管后直流电位被固定。同时，由于稳压管的动态电阻小，所以稳压管在移动直流电位的同时，能动态电阻小，所以稳压管在移动直流电位的同时，能把信号有效的传到下一级而不产生明显的失真。把信号有效的传到下一级而不产生明显的失真。但稳压二极管温度特性不是很好。在温度变化时，但稳压二极管温度特性不是很好。在温度变化时，对电路有影响，所以这种电路受到一定限制。对电路有影响，所以这种电路受到一定限制。返回目录返回目录直流放大电路3、用射极输出器移动电位：、用射极输出器移动电位：返回目录返回目录直流放大电路三、零点漂移问题三、零点漂移问题 1、零点漂移：、零点漂移：在多级直接耦合放大电路中，当输入端无信号在多级直接耦合放大电路中，当输入端无信号时，时，输出端的电位仍有缓慢的、无规则的变化。输出端的电位仍有缓慢的、无规则的变化。2、产生的原因：、产生的原因：由于温度变化、电源电压波动。由于温度变化、电源电压波动。3 3、克服办法：、克服办法：采用差动放大电路采用差动放大电路 返回目录返回目录直流放大电路小小 结结1、直流放大电路、直流放大电路2、直流放大电路采用的耦合方式、直流放大电路采用的耦合方式3、零点漂移、产生原因、克服办法、零点漂移、产生原因、克服办法作作 业：业：第第94页页 第第1、2题题 返回目录返回目录直流放大电路复复 习习1 1、何谓直流放大电路？、何谓直流放大电路？2 2、何谓零点漂移？产生的原因？克服办法？、何谓零点漂移？产生的原因？克服办法？返回目录返回目录直流放大电路5-2 5-2 差动放大电路差动放大电路教学目标：教学目标：1、熟悉差动放大电路组成方法熟悉差动放大电路组成方法 2、理解差动放大电路的工作原理理解差动放大电路的工作原理 3、掌握差动放大电路的主要参数掌握差动放大电路的主要参数返回目录返回目录直流放大电路5-2 差动放大电路差动放大电路 从电路结构形式分从电路结构形式分：双端输入双端输入双端输出双端输出 双端输入双端输入单端输出单端输出 单端输入单端输入双端输出双端输出 单端输入单端输入单端输出单端输出 返回目录返回目录直流放大电路一、双端输入一、双端输入双端输出差动放大电路双端输出差动放大电路（一）电路结构（一）电路结构 由两个完全对称的单管放大电路组成由两个完全对称的单管放大电路组成从两基极输入，两集电极输出从两基极输入，两集电极输出 称双端输入称双端输入双端输出差动放大电路双端输出差动放大电路 返回目录返回目录直流放大电路(二）工作原理二）工作原理 1 1、静态：、静态：Ui0 电路对称电路对称 IC1IC2 IC1RC1IC2RC2 UC1UC2 则则 UOUC1UC20 可使两管的零点漂移在输出端相抵消，从而有效可使两管的零点漂移在输出端相抵消，从而有效地消除了零点漂移。地消除了零点漂移。返回目录返回目录直流放大电路2、动态：、动态：有信号输入时有信号输入时 UC1AV1 Ui1 UOUC1UC2AV1 Ui1AV2 Ui2 电路完全对称电路完全对称 AV AV1AV2 UOUC1UC2AV（Ui1 Ui2）UC2AV2 Ui2返回目录返回目录直流放大电路（三）差模输入和共模输入（三）差模输入和共模输入 1、差模信号：、差模信号：大小相等、极性相反的信号大小相等、极性相反的信号UOAV（Ui1 Ui2）AV（Ui Ui）AV Ui 2121 双端输入双端输入双端输出差动放大电路的电压放大倍数与双端输出差动放大电路的电压放大倍数与单管共射放大器的放大倍数相同，差动放大电路多采用一个单管共射放大器的放大倍数相同，差动放大电路多采用一个放大管是用来抑制零点漂移。放大管是用来抑制零点漂移。Ui1 Ui21Ui2-Ui21 2、共模信号：、共模信号：大小相等、极性相同的信号大小相等、极性相同的信号 Ui1 Ui21Ui2 Ui21 UOAV（Ui1 Ui2）AV（Ui Ui）0 说明双端输入说明双端输入双端输出差动电路对共模信号的放大倍双端输出差动电路对共模信号的放大倍数数AV0。对共模干扰有较强的抑制能力。对共模干扰有较强的抑制能力。返回目录返回目录直流放大电路3、共模抑制比：、共模抑制比：cdAACMRR共模放大倍数差模放大倍数4、差动放大电路优点：、差动放大电路优点：放大差模信号，抑制共模信号放大差模信号，抑制共模信号 共模抑制比是衡量差动放大器质量优劣的重要共模抑制比是衡量差动放大器质量优劣的重要指标之一。共模抑制比越大，说明放大器对共模信指标之一。共模抑制比越大，说明放大器对共模信号的抑制能力越强，电路受共模信号干扰的影响越号的抑制能力越强，电路受共模信号干扰的影响越小，放大器质量越高。小，放大器质量越高。返回目录返回目录直流放大电路二、主要参数二、主要参数电电 路路主主 要要 参参 数数双入双入 双出双出 bebLVrRRA1LLRR21RC)(21bebirRrCoRr2单入单入 双出双出 bebLVrRRA1LLRR21RC)(21bebirRrCoRr2双入双入 单出单出 bebLVrRRA121LLRR RC)(21bebirRrCoRr 单入单入 单出单出 bebLVrRRA121LLRR RC)(21bebirRrCoRr 返回目录返回目录直流放大电路三、四种差动放大电路比较三、四种差动放大电路比较 1、电压放大倍数：、电压放大倍数：取决于输出端的接法。双端输出与单管放大电取决于输出端的接法。双端输出与单管放大电路相同路相同，单，单端输出端输出为单管放大倍数的一半。为单管放大倍数的一半。2、输出电阻、输出电阻：取决于输出端的接法，双端输出时为取决于输出端的接法，双端输出时为2RC，单单端输出端输出时为时为RC。3 3、输入电阻、输入电阻：与四种接法无关，都近似为与四种接法无关，都近似为 。)(21bebirRr返回目录返回目录直流放大电路小小 结结1、差动放大电路分类差动放大电路分类2、差动放大电路的工作原理差动放大电路的工作原理3、差动放大电路主要参数差动放大电路主要参数作作 业：业：第第94页页 第第3、5题题 返回目录返回目录直流放大电路5-3 5-3 集成运算放大器集成运算放大器 教学目标：教学目标：1、掌握集成电路的特点掌握集成电路的特点 2、掌握集成运算放大器的基本运算功能掌握集成运算放大器的基本运算功能 3、了解运算放大器的电路结构及工作原理了解运算放大器的电路结构及工作原理 返回目录返回目录直流放大电路一、一、集成电路概述集成电路概述（一）集成电路（一）集成电路 把半导体管、电阻、电容及连接导线等整个把半导体管、电阻、电容及连接导线等整个电路集成在一块硅片上，电路中的各个元件成为电路集成在一块硅片上，电路中的各个元件成为不可分割的固体块。这种电路称为集成电路不可分割的固体块。这种电路称为集成电路。（二）集成电路特点（二）集成电路特点 1 1、对称性好、对称性好 2 2、集成电路中的电阻阻值不能过大、集成电路中的电阻阻值不能过大 3 3、集成电路中的电容容量不能过大、集成电路中的电容容量不能过大 4 4、级间耦合多采用直接耦合、级间耦合多采用直接耦合 5-3 集成运算放大电路集成运算放大电路 返回目录返回目录直流放大电路（三）集成电路优点（三）集成电路优点 1 1、体积小、重量轻、功耗低、体积小、重量轻、功耗低 2、可靠性高、可靠性高 3 3、零点漂移小、零点漂移小（四）集成电路分类（四）集成电路分类 数字集成电路数字集成电路 线性集成电路线性集成电路 返回目录返回目录直流放大电路二、集成运算放大器二、集成运算放大器（一）构成（一）构成 1、基本放大器、基本放大器 线性集成电路线性集成电路 2、反馈电路、反馈电路 电压负反馈电压负反馈（二）符号（二）符号 1 1、一个输出端、一个输出端 2 2、两个输入端、两个输入端 反相输入端，记作反相输入端，记作“”同相输入端，记作同相输入端，记作“”返回目录返回目录直流放大电路（三）理想运算放大器（三）理想运算放大器 1、主要条件：、主要条件：开环电压放大倍数为无穷大，即开环电压放大倍数为无穷大，即AV。输入电阻为无穷大，即输入电阻为无穷大，即ri。输出电阻为零，即输出电阻为零，即ro0。共模抑制比为无穷大，即共模抑制比为无穷大，即CMRR。2、结论：、结论：两输入端电压为零：两输入端电压为零：UaUb 两输入电流等于零：两输入电流等于零：IaIb0 返回目录返回目录直流放大电路三、运算放大器的基本运算功能三、运算放大器的基本运算功能（一）反相比例放大电路（一）反相比例放大电路 1RRAff R2R1Rf（二）同相比例放大电路（二）同相比例放大电路11RRAff返回目录返回目录直流放大电路（三）加法运算电路（三）加法运算电路 R4R1R2R3Rf（四）减法运算电路（四）减法运算电路)(21iifOUURRU RR1R2 R3)(321iiifOUUURRU RR1R2 R3Rf返回目录返回目录直流放大电路小小 结结1、集成电路特点、优点集成电路特点、优点 2、运算放大器构成及符号运算放大器构成及符号 3、运算放大器运算功能运算放大器运算功能 作作 业：业：第第94页页 第第4、7题题 返回目录返回目录