电子信息类专业适用模拟电子技术基础每天进步一点点………………模拟电子技术基础第一章半导体器件基础第二章 基本放大电路第三章负反馈放大电路第四章正弦波振荡电路第五章差分放大电路第六章集成运算放大电路 第七章功率放大电路第八章直流稳压电源第九章场效应管及其放大电路总目录第二章基本放大电路2.1放大 电路概述2.2共射放大电路的工作原理2.3共射放大电路的静态分析2.4共射放大电路的动态分析2.5静态工作点的稳定2. 6CBCC放大电路分析2.7多级放大与频率特性2.8理想集成运算放大器初步2.7多级放大器与频率特性2.7.1级间耦合 方式2.7.2多级放大器性能指标2.7.3单级放大器频率特性2.7.4多级放大器频率特性1.为什么要采用多级放大电路实际 应用中:对放大电路有多方面要求:①电压增益Au较大②输入电阻Ri较大③输出电阻Ro较小仅靠一种电路很难满足上述多种要求,为此常选择 将几种基本放大电路进行适当组合,构成满足上述要求的多级放大电路。2.对耦合方式的要求①静态:保证各级静态工作点都能够正确设置;②动 态:传送信号要求波形不失真,尽量减少传送损失。多级放大器信号源输入级中间级输出级负载3.多级放大电路的组成具有足够大的放大能力 输入电阻高,噪声和漂移小动态范围大,输出功率大,带载能力强(4)RC耦合方式:级与级间通过电容器连接。优点:1.各级Q点独 立,便于设计与调试2.没有零点漂移3.中高频特性好缺点:1.低频特性差第一级射极跟随第二级分压偏置2.大电容不便于集成(5 )直接耦合方式:级与级之间通过导线直接连接。优点:1.效率高2.结构简单,便于集成化。3.频率特性最好,低频尤好缺点:1 .各级静态工作点Q相互牵制2.存在零点漂移现象3.设计调试比较困难(6)变压器耦合方式:级与级间通过变压器连接缺点:优点:1. 体积大而重,不易集成化1.静态工作点独立,互不影响,便于设计与调试;无零漂;2.高、低频特性都较差3.损耗大,效率低2.易于实现 阻抗变换和匹配。(7)光电耦合:用光电耦合器实现电信号的耦合和传递。光电耦合器:将发光二极管与光电三极管相互绝缘地组合在一起,利 用光电转换实现电气隔离。工作原理:发光元件为输入回路,它将电能转换成光能;光敏元件为输出回路,它将光能再转换成电能;A1A2 A1A2A1A2A1A2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, 电路低频特性差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,便于阻抗匹配。变压器耦合2.7.2多级放大 器的性能指标1.电压放大倍数2.输入电阻3.输出电阻4.通频带nn-1第1级第2级第级第级++++++++Ro2Ron -1Ro1RonRSuouinRLuin-1uo1uiRinRi2ui2Ri1uo2Rin-1uon-1+uS_________ 信号源输入级中间放大级输出级1.电压放大倍数的求法:因为:ui2=uo1,ui3=uo2,…,uin=uon-1故:nn- 1第1级第2级第级第级++++++++Ro2Ron-1Ro1RonRSuouinRLuin-1uo1uiRinRi2ui2Ri1 uo2Rin-1uon-1+uS_________RoRi信号源输入级中间放大级输出级2.多级放大电路的输入、输出电阻的求法:· ····…Au(dB)=20lg|Au1|+20lg|Au2|+20lg|Au3|++20lg|Aun|1.电 压放大倍数:等于各级电压放大倍数的乘积,即:注意:在求单级放大倍数时必须将后一级的输入电阻作为前一级的负载考虑。2.输入电阻:多 级放大电路的输入电阻就是第一级的输入电阻:??ri=ri13.输出电阻:多级放大电路的输出电阻就是最后一级的输出电阻:?? ?ro=ron4.通频带:多级放大器的通频带小于最窄一级的通频带。2.7.3单级放大器的频率特性1.频率特性的一般概念2.单级放 大器的频率特性3.放大器的频率失真&A(f):幅频特性,放大倍数的模与频率之间的关系;uj(f)率之间的关系。:相频特性,相位 与频由于放大电路中存在电抗性元件,当输入信号中含有不同频率的正弦分量时,电路的放大倍数就成为频率的函数,这种函数关系称为放大电路 的频率响应或频率特性。幅频特性和相频特性:电压放大倍数的幅值和相角都是频率的函数。即···C2C1CeRe(1)中频段:①电压放大 倍数为常数,基本上与频率无关;容抗极小视为短路+VCCRcRb1+++容抗极小视为短路+②无其他附加相移,所以相角为–180°R sRb2+~???容抗极小视为短路C2C1CeRe(2)低频段:放大倍数AusL下降,随频率降低而降低,相移超前最大达90°。+ VCC容抗较大产生分压+++容抗较大产生分压+Rs+~???容抗较大有负反馈CcbCbe极间电容的分流作用、负反馈作用使放大倍数降 低极间电容的分流作用、负反馈作用使放大倍数降低(3)高频段:电压放大倍数下降,随频率升高而降低,相移滞后最大达90°。+VCC++ +β的改变使放大倍数降低+Rs+~???·++BW+T+fHffL··+φ+BW·_o90____o135_o180f_o225_ o270共发射极RC耦合放大电路的频率特性:幅频特性:相频特性:+++T+··++·___共发射极RC耦合放大电路的频率特性:频率 响应的定量分析方法:将放大电路分为中频、低频和高频三个工作区域。b.分别画出三个区域的微变等效电路。c.分别写出电路在三个 区域频率响应的表达式。d.求出相应的参数Aum、fH和fL。e.画出幅频和相频特性曲线。···+·····+·+···T·+ ······+·+··_·__····可见,|Aums|及?均与频率f无关。1.中频区的频率响应:这就是中频区电压放大倍数。单管 共射极放大电路+··+··+T·+···+·+····_·__·2.低频区的频率响应:低频区微变等效电路:简化后等效电路:忽略RB 单管共射极放大电路忽略RE(因RE>>1/?LCE)图中······················频率响应分析:2.低频区的频率 响应:故:简化后等效电路:·将电流源转换为电压源··将CE等效到输入回路··················由输入回路得:低频区电 路的电压放大倍数为:·令:··得:令··、分别为输入、输出回路的时间常数。中频电压放大倍数··式中:···即C2的影响可以忽略时 当时:为由引起的附加相移··幅频特性相频特性当时:··故为仅考虑时放大电路 的下限截止频率2.低频区的频率响应:得:当时,··即的影响可以忽略时·······式中为由C2引起的附加相移 2.低频区的频率响应:··幅频特性相频特性·当时:·2.低频区的频率响应:同理,得:故fL2为仅考虑C2时放大电 路的下限截止频率由于旁路电容CE折算到基极回路的等效电容为又由于:2.低频区的频率响应:故:在一般情况下,对整个电路下限截止频率起 决定作用的是旁路电容的容量。1&&=AAuHsumsf+1fH3.高频区的频率响应:同理可得高频特性:综合起来可得:输入信号频率失 真:基波二次谐波相位失真:输出信号基波二次谐波输出信号基波幅度失真:二次谐波频率失真与非线性失真不同:从现象上看,频率失真与非线 性失真相似,都是输出信号波形不能如实反映输入信号的波形,但是:1.频率失真是由于放大电路频带不够宽,因而对不同频率的信号响应不同而造成的失真,频率失真属于线性失真,这种失真不会产生新的频率信号;2.非线性失真则是由于放大电路中的非线性器件的特性所造成的失真,属于非线性失真,非线性失真会产生新的频率信号。多级放大电路的电压放大倍数为:多级放大电路的总相移为:ThankYou!每天进步一点点……………… |
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