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第 3 章 放大电路基础. 3.5 多级放大电路. 引 言. 3.5.1 多级放大电路的组成 及性能指标的估算. 3.5.2 通用型集成运算放大器 的组成及基本特性. 第 3 章 放大电路基础. A 1. A 2. A 1. A 2. A 1. A 2. A 1. A 2. 引 言. 极间耦合形式:. 电路简单,能放大交、直流信号, “ Q ” 互相影响,零点漂移严重。. 直接 耦合. 阻容 耦合. 各级 “ Q ” 独立,只放大交流信号, 信号频率低时耦合电容容抗大。.
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第 3 章 放大电路基础 3.5 多级放大电路 引 言 3.5.1 多级放大电路的组成 及性能指标的估算 3.5.2 通用型集成运算放大器 的组成及基本特性
第 3 章 放大电路基础 A1 A2 A1 A2 A1 A2 A1 A2 引 言 极间耦合形式: 电路简单,能放大交、直流信号, “Q” 互相影响,零点漂移严重。 直接 耦合 阻容 耦合 各级 “Q” 独立,只放大交流信号, 信号频率低时耦合电容容抗大。 光电 耦合 主要用于耦合开关信号, 抗干扰能力强。 用于选频放大器、 功率放大器等。 变压 器 耦合
第 3 章 放大电路基础 ii RS A1 = 20 A2 = 20 A3 = 20 Au1 Au2 Au1 uo1 ui2 uo2 RL ui uin uo us 第一级 第二级 末 级 3.5.1 多级放大电路的组成及性能指标的估算 一、多级放大电路的组成 Ri 输入级 中间级 输出级 Ro 1. 直接耦合零漂的影响 U = 0. 02 V U = 0.42 V U = 8.42 V 2. 零漂的衡量 — 将输出的漂移折合到输入端 如:UO1= 1 V U02 = 2 V A1 = 103, A2 = 104 则: UI1= 1 mV , UI2 = 0.2 mV 结论:A1 零漂严重
第 3 章 放大电路基础 ii RS Au1 Au2 Aun uo1 ui2 uo2 RL ui uin uo us 第一级 第二级 末 级 二、多级放大电路性能指标的估算 Ro Ri = Au1·Au2···Aun Au1(dB) = Au1 (dB) + Au2 (dB) + ··· + Aun(dB) 考虑级与级之间的相互影响,计算各级电压放大倍数时,应把后级的输入电阻作为前级的负载处理!!! Ri = Ri1 Ro = Ron
第 3 章 放大电路基础 例 3.5.1 1 = 60, 2 = 100; rbe1= 2 k, rbe2 = 2.2 k。求 Au, Ri, Ro。 [解] Ri2 = R6 // R7// rbe2 1.7 (k) = 33 //10 //2.2 RL1 = R3 // Ri2 = 5.1 //1.7 1.3 (k) Ri Ri2 Ri = Ri1= R1 // R2//[rbe1 + (1+ 1)R4] 5.7 (k) Ro = R8 = 4.7 k
第 3 章 放大电路基础 + uid 输入级 中间级 输出级 uo 偏置电路 3.5.2 通用型集成运算放大器的组成及基本特性 一、通用型集成运放(Operational Amplifier)的组成 1. 模拟集成电路的特点 采用差分电路形式,元件相对误差小; 1)直接耦合: 2)大电阻用恒流源代替,大电容外接; 3)二极管用三极管代替(B、C 极接在一起); 4)高增益、高输入电阻、低输出电阻。 2. 组成方框图 输出级: OCL 电路, 带负载能力强 输入级: 差分电路,大大减少温漂。 采用有源负载的共发射极电路,增益大。 中间级: 偏置电路: 镜像电流源,微电流源。
第 3 章 放大电路基础 3. 通用型集成运算放大器 741 简化电路 输入级 V1、V3 和 V2、V4 共集-共基组合差分电路 V5、V6 有源负载 构成双端变单端电路 V7、V8 中间级 中间级 输入级 输出级 复合管,共发射极 具有高增益 输出级 V11 V13 甲乙类互补对称功率放大电路 (OCL) 采用单电源(OTL)时,输入端静态电位应为 0.5VCC。
第 3 章 放大电路基础 +VCC u– VCC 8 8 uid uid uo +VCC uo VEE u+ –VEE uid i– –VEE uo Ro Rid uo uid Aud uid u– u+ i+ 二、集成运算放大器电路符号及理想化条件 1. 运放的符号 直流电源接法 国家标准符号 习惯用符号 VCC = VEE u+ — 同相端输入电压 u-— 反相端输入电压 uid — 差模输入电压 uid = u –u+ Aud — 开环差模电压放大倍数 等效电路 uo = Aud(u+ – u)
第 3 章 放大电路基础 i– uo Ro Rid uo uid Aud uid u– uo u+ Uomax i+ uid O –Uomax 虚短和虚断 2. 运放特性的理想化 传输特性 理想 线 性 区 实际 3)Ro 0 1)Aud 2)Rid 理想 运放: 6)UIO 0,IIO 0 4)KCMR 5)BW 3. 理想运放工作在线性区的两个特点 uo = Aud (u+ – u–) = Aud uid 证: 1)u+ u–(虚短) u+ –u– = uo/Aud 0 2) i+i– 0 (虚断) 证: i+ = uid / Rid 0 同理 i – 0 4. 理想运放工作在非线性区的两个特点 u+ < u –时, uo= –UOmax 1)u+ > u–时, uo = Uomax 2)i+ i– 0 (虚断)