电工学.放大电路中的负反馈精.ppt

电工学.放大电路中的负反馈第1页，本讲稿共100页反馈放大电路的三个环节：反馈放大电路的三个环节：反馈放大电路的三个环节：反馈放大电路的三个环节：基本放大电路基本放大电路基本放大电路基本放大电路比较环节比较环节比较环节比较环节反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈电路反馈电路反馈电路反馈电路输出信号输出信号输出信号输出信号输入信号输入信号输入信号输入信号反馈信号反馈信号反馈信号反馈信号反馈系数反馈系数反馈系数反馈系数净输入信号净输入信号净输入信号净输入信号放大倍数放大倍数放大倍数放大倍数反馈反馈反馈反馈电路电路电路电路F F F F基本放大基本放大基本放大基本放大电路电路电路电路A A+第2页，本讲稿共100页反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图净输入信号净输入信号若三者同相，则若三者同相，则 Xd=Xi Xf可见可见可见可见 X Xd d X Xi i ，即反馈信号起了削弱净输入信号的作，即反馈信号起了削弱净输入信号的作，即反馈信号起了削弱净输入信号的作，即反馈信号起了削弱净输入信号的作用（负反馈）。用（负反馈）。用（负反馈）。用（负反馈）。反馈反馈反馈反馈电路电路电路电路F F F F基本放大基本放大基本放大基本放大电路电路电路电路A A+第3页，本讲稿共100页直流反馈：直流反馈：直流反馈：直流反馈：反馈只对直流反馈只对直流反馈只对直流反馈只对直流分量起作用，反馈元件只分量起作用，反馈元件只分量起作用，反馈元件只分量起作用，反馈元件只能传递直流信号。能传递直流信号。能传递直流信号。能传递直流信号。负反馈：负反馈：负反馈：负反馈：反馈削弱净输入信号，使放大倍数降低。反馈削弱净输入信号，使放大倍数降低。反馈削弱净输入信号，使放大倍数降低。反馈削弱净输入信号，使放大倍数降低。在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。交流反馈：交流反馈：交流反馈：交流反馈：反馈只对交流分量反馈只对交流分量反馈只对交流分量反馈只对交流分量起作用，反馈元件只能传递交起作用，反馈元件只能传递交起作用，反馈元件只能传递交起作用，反馈元件只能传递交流信号。流信号。流信号。流信号。在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生自激在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生自激在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生自激在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生自激振荡，使放大器不能正常工作。振荡，使放大器不能正常工作。振荡，使放大器不能正常工作。振荡，使放大器不能正常工作。正反馈：正反馈：正反馈：正反馈：反馈增强净输入信号，反馈增强净输入信号，反馈增强净输入信号，反馈增强净输入信号，使放大倍数提高。使放大倍数提高。使放大倍数提高。使放大倍数提高。引入交流引入交流负反馈的负反馈的目的：目的：改改善放大电善放大电路的性能路的性能引入直流引入直流 负反馈的负反馈的目的：目的：稳稳定静态工定静态工作点作点16.6.2 负反馈的类型负反馈的类型1.1.反馈的分类反馈的分类反馈的分类反馈的分类第4页，本讲稿共100页2.2.负反馈的类型负反馈的类型负反馈的类型负反馈的类型1)根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈 和电流反馈。和电流反馈。电流负反馈电流负反馈具有具有稳定输出电流稳定输出电流、增大输出电阻的作用。增大输出电阻的作用。电压负反馈电压负反馈具有具有稳定输出电压稳定输出电压、减小输出电阻的作用。减小输出电阻的作用。如果反馈信号取自输出电压，叫如果反馈信号取自输出电压，叫电压反馈电压反馈。如果反馈信号取自输出电流，叫如果反馈信号取自输出电流，叫电流反馈电流反馈。第5页，本讲稿共100页2)根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的 不同，可以分为串联反馈和并联反馈。不同，可以分为串联反馈和并联反馈。反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入信号以电压形式作比较，称为信号以电压形式作比较，称为串联反馈串联反馈。反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入信号以电流形式作比较，称为信号以电流形式作比较，称为并联反馈并联反馈。串联反馈使电路的输入电阻增大，串联反馈使电路的输入电阻增大，并联反馈使电路的输入电阻减小。并联反馈使电路的输入电阻减小。第6页，本讲稿共100页负负反反馈馈交流反馈交流反馈直流反馈直流反馈电压串联负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈负反馈的类型负反馈的类型稳定静态工作点稳定静态工作点第7页，本讲稿共100页3.负反馈类型的判别步骤负反馈类型的判别步骤3)3)判别是否负反馈？判别是否负反馈？判别是否负反馈？判别是否负反馈？2)2)判别是交流反馈还是直流反馈？判别是交流反馈还是直流反馈？判别是交流反馈还是直流反馈？判别是交流反馈还是直流反馈？4)4)是负反馈！判断是何种类型的负反馈？是负反馈！判断是何种类型的负反馈？是负反馈！判断是何种类型的负反馈？是负反馈！判断是何种类型的负反馈？1)1)找出反馈网络（一般是电阻、电容）。找出反馈网络（一般是电阻、电容）。找出反馈网络（一般是电阻、电容）。找出反馈网络（一般是电阻、电容）。第8页，本讲稿共100页 1)1)判别反馈元件判别反馈元件判别反馈元件判别反馈元件（一般是电阻、电容）（一般是电阻、电容）（一般是电阻、电容）（一般是电阻、电容）(1)(1)连接在输入与输出之间的元件。连接在输入与输出之间的元件。连接在输入与输出之间的元件。连接在输入与输出之间的元件。(2)(2)为输入回路与输出回路所共有的元件。为输入回路与输出回路所共有的元件。为输入回路与输出回路所共有的元件。为输入回路与输出回路所共有的元件。发射极电阻发射极电阻发射极电阻发射极电阻R RE E为为为为 输入回路与输出输入回路与输出输入回路与输出输入回路与输出 回路所共有，所回路所共有，所回路所共有，所回路所共有，所 以以以以R RE E是反馈元件。是反馈元件。是反馈元件。是反馈元件。例例例例1 1：RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+RSeS+第9页，本讲稿共100页RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+RSeS+2)2)判断是交流反馈还是直流反馈判断是交流反馈还是直流反馈判断是交流反馈还是直流反馈判断是交流反馈还是直流反馈交、直流分量的信交、直流分量的信交、直流分量的信交、直流分量的信号均可通过号均可通过号均可通过号均可通过 R RE E，所，所，所，所以以以以R RE E引入的是交、引入的是交、引入的是交、引入的是交、直流反馈。直流反馈。直流反馈。直流反馈。如果有发射极旁路电容，如果有发射极旁路电容，RE中仅有直流分量的信号中仅有直流分量的信号通过通过，这时，这时RE引入的则是直流反馈。引入的则是直流反馈。E例例1：第10页，本讲稿共100页例例1：3)判断反馈类型判断反馈类型净输入信号：净输入信号：ui 与与 uf 串联串联,以以电压形式比较电压形式比较串联反馈串联反馈 ui正半周时正半周时,uf也是正半也是正半周周,即两者同相即两者同相负反馈负反馈负反馈负反馈 uf 正比于输出电流正比于输出电流电流反馈电流反馈电流反馈电流反馈 串联电流负反馈串联电流负反馈串联电流负反馈串联电流负反馈 +uf+RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+RSeS+ieube ube=ui-uf uf=ie RE Ube=Ui-Uf 可见可见 Ube Ui,反馈电压反馈电压Uf 削弱了净输入电压削弱了净输入电压 ic RC 第11页，本讲稿共100页结论：结论：结论：结论：反馈过程：反馈过程：反馈过程：反馈过程：电流负反馈具有稳定输出电流的作用电流负反馈具有稳定输出电流的作用电流负反馈具有稳定输出电流的作用电流负反馈具有稳定输出电流的作用 反馈类型反馈类型反馈类型反馈类型 串联电流负反馈串联电流负反馈串联电流负反馈串联电流负反馈 RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+RSeS+IcUf Ubeib Ic uf ic RC+uf+ube Ube=Ui-Uf第12页，本讲稿共100页电阻电阻电阻电阻 R RF F连接在输入连接在输入连接在输入连接在输入与输出之间，所以与输出之间，所以与输出之间，所以与输出之间，所以R RF F是反馈元件是反馈元件是反馈元件是反馈元件。2)2)判断是交流反馈还是直流反馈判断是交流反馈还是直流反馈判断是交流反馈还是直流反馈判断是交流反馈还是直流反馈 交、直流分量的信号均可通过交、直流分量的信号均可通过 RF，所以所以 R RF F引入的是交、直流反馈。引入的是交、直流反馈。引入的是交、直流反馈。引入的是交、直流反馈。例例例例2 2：1)1)判反馈元件判反馈元件判反馈元件判反馈元件+UCCRCC1RF+RS+C2+RLeSuiuo第13页，本讲稿共100页3)3)判断反馈类型判断反馈类型判断反馈类型判断反馈类型例例例例2 2：净输入信号：净输入信号：ii 与与 if 并联，以并联，以电流形式比较电流形式比较并联反馈并联反馈 ii 正半周时，正半周时，if 也是正也是正半周，即两者同相半周，即两者同相负反馈负反馈 i if f 正比于输出电压正比于输出电压正比于输出电压正比于输出电压电压反馈电压反馈电压反馈电压反馈 i if f 与与与与 u uo o反相反相反相反相并联电压负反馈并联电压负反馈并联电压负反馈并联电压负反馈 +UCCRCC1RF+RS+C2+RLeSuiuoiiibif ib=ii -if Ib=Ii -If 可见可见 Ib 1，称为，称为深度负反馈深度负反馈，此时：，此时：在深度负反馈的情况在深度负反馈的情况在深度负反馈的情况在深度负反馈的情况下，闭环放大倍数仅与反下，闭环放大倍数仅与反下，闭环放大倍数仅与反下，闭环放大倍数仅与反馈电路的参数有关。馈电路的参数有关。馈电路的参数有关。馈电路的参数有关。第29页，本讲稿共100页例例：|A|=300，|F|=0.01。第30页，本讲稿共100页3.3.改善波形失真改善波形失真改善波形失真改善波形失真Auiufud加反馈前加反馈前加反馈前加反馈前加反馈后加反馈后加反馈后加反馈后uo大大略小略小略大略大略小略小略大略大 负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，因负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，因负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，因负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，因此只能减小失真，而不能完全消除失真。此只能减小失真，而不能完全消除失真。此只能减小失真，而不能完全消除失真。此只能减小失真，而不能完全消除失真。uoAF小小接近正弦波接近正弦波正弦波正弦波ui第31页，本讲稿共100页4.4.4.4.展宽通频带展宽通频带展宽通频带展宽通频带引入负反馈使电路的通频带宽度增加引入负反馈使电路的通频带宽度增加引入负反馈使电路的通频带宽度增加引入负反馈使电路的通频带宽度增加无负反馈无负反馈有负反馈有负反馈BWBWf fBWBWf|Au|O O第32页，本讲稿共100页例：例：例：例：中频放大倍数中频放大倍数|A0|=10，反馈系数，反馈系数|F|=0.01在原上限、下限频率处在原上限、下限频率处 说明加入负反馈后，原上限、下限频率仍在通频说明加入负反馈后，原上限、下限频率仍在通频说明加入负反馈后，原上限、下限频率仍在通频说明加入负反馈后，原上限、下限频率仍在通频带内，即通频带加宽了。带内，即通频带加宽了。带内，即通频带加宽了。带内，即通频带加宽了。第33页，本讲稿共100页uiubeib+5.5.对输入电阻的影响对输入电阻的影响对输入电阻的影响对输入电阻的影响在同样的在同样的 ib下下，ui=ube+uf ube，所以所以 rif 提高。提高。1)1)串联负反馈串联负反馈串联负反馈串联负反馈无负反馈时：无负反馈时：有负反馈时：有负反馈时：uf+使电路的输入电阻提高使电路的输入电阻提高使电路的输入电阻提高使电路的输入电阻提高第34页，本讲稿共100页if无负反馈时：无负反馈时：有负反馈时：有负反馈时：在同样的在同样的在同样的在同样的u ubebe下，下，下，下，i ii i =i ib b+i if f i ib b，所以所以所以所以 rif 降低。降低。降低。降低。2)2)并联负反馈并联负反馈并联负反馈并联负反馈使电路的输入电阻降低使电路的输入电阻降低使电路的输入电阻降低使电路的输入电阻降低iiibube+第35页，本讲稿共100页 电压负反馈具有稳定输出电压的作用，电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有恒压输出特性，故输出电阻降低。即有恒压输出特性，故输出电阻降低。电流负反馈具有稳定输出电流的作用，电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即有恒流输出特性，故输出电阻提高。即有恒流输出特性，故输出电阻提高。1)1)电压负反馈使电路的输出电阻降低电压负反馈使电路的输出电阻降低电压负反馈使电路的输出电阻降低电压负反馈使电路的输出电阻降低2)2)电流负反馈使电路的输出电阻提高电流负反馈使电路的输出电阻提高电流负反馈使电路的输出电阻提高电流负反馈使电路的输出电阻提高6.6.6.6.对输出电阻的影响对输出电阻的影响对输出电阻的影响对输出电阻的影响第36页，本讲稿共100页16.7 放大电路的频率特性放大电路的频率特性 阻容耦合放大电路由于存在级间耦合电容、发射极旁阻容耦合放大电路由于存在级间耦合电容、发射极旁路电容及三极管的结电容等，它们的容抗随频率变化，路电容及三极管的结电容等，它们的容抗随频率变化，故当信号频率不同时，放大电路的输出电压相对于输入故当信号频率不同时，放大电路的输出电压相对于输入电压的幅值和相位都将发生变化。电压的幅值和相位都将发生变化。频频频频率率率率特特特特性性性性幅频特性：幅频特性：幅频特性：幅频特性：电压放大倍数的模电压放大倍数的模电压放大倍数的模电压放大倍数的模|A Au u|与频率与频率与频率与频率 f f 的关系的关系的关系的关系相频特性：相频特性：相频特性：相频特性：输出电压相对于输入电压的输出电压相对于输入电压的输出电压相对于输入电压的输出电压相对于输入电压的 相位移相位移相位移相位移 与频率与频率与频率与频率 f f 的关系的关系的关系的关系第37页，本讲稿共100页通频带通频带通频带通频带f|Au|0.707|Auo|fLfH|Auo|幅频特性幅频特性下限截下限截下限截下限截止频率止频率止频率止频率上限截上限截上限截上限截止频率止频率止频率止频率耦合、旁路耦合、旁路耦合、旁路耦合、旁路电容造成。电容造成。电容造成。电容造成。三极管结电三极管结电三极管结电三极管结电容、容、容、容、造成造成造成造成f 270 180 90相频特性相频特性 O O第38页，本讲稿共100页 在中频段在中频段在中频段在中频段 所以所以所以所以，在中频段可认为电容不影响交流信号的传送，在中频段可认为电容不影响交流信号的传送，在中频段可认为电容不影响交流信号的传送，在中频段可认为电容不影响交流信号的传送，放大电路的放大倍数与信号频率无关。放大电路的放大倍数与信号频率无关。放大电路的放大倍数与信号频率无关。放大电路的放大倍数与信号频率无关。(前面所讨论的放大倍数及输出电压相对于输入电前面所讨论的放大倍数及输出电压相对于输入电前面所讨论的放大倍数及输出电压相对于输入电前面所讨论的放大倍数及输出电压相对于输入电压的相位移均是指中频段的压的相位移均是指中频段的压的相位移均是指中频段的压的相位移均是指中频段的)三极管的极间电容和导线的分布电容很小，可认为它们三极管的极间电容和导线的分布电容很小，可认为它们三极管的极间电容和导线的分布电容很小，可认为它们三极管的极间电容和导线的分布电容很小，可认为它们的等效电容的等效电容的等效电容的等效电容C COO与负载并联。由于与负载并联。由于与负载并联。由于与负载并联。由于C COO的电容量很小，它对中的电容量很小，它对中的电容量很小，它对中的电容量很小，它对中频段信号的容抗很大，可视作开路。频段信号的容抗很大，可视作开路。频段信号的容抗很大，可视作开路。频段信号的容抗很大，可视作开路。由于耦合电容和发射极旁路电容的容量较大，故对由于耦合电容和发射极旁路电容的容量较大，故对由于耦合电容和发射极旁路电容的容量较大，故对由于耦合电容和发射极旁路电容的容量较大，故对中中中中频段信号的容抗很小，可视作短路频段信号的容抗很小，可视作短路频段信号的容抗很小，可视作短路频段信号的容抗很小，可视作短路。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS+-第39页，本讲稿共100页 由于信号的频率较低，耦合电容和发射极旁路电由于信号的频率较低，耦合电容和发射极旁路电由于信号的频率较低，耦合电容和发射极旁路电由于信号的频率较低，耦合电容和发射极旁路电容的容抗较大，其分压作用不能忽略。以至实际送容的容抗较大，其分压作用不能忽略。以至实际送容的容抗较大，其分压作用不能忽略。以至实际送容的容抗较大，其分压作用不能忽略。以至实际送到三极管输入端的电压到三极管输入端的电压到三极管输入端的电压到三极管输入端的电压 比输入信号比输入信号比输入信号比输入信号 要小，故放要小，故放要小，故放要小，故放大倍数降低，并使大倍数降低，并使大倍数降低，并使大倍数降低，并使 产生越前的相位移（相对于中频产生越前的相位移（相对于中频产生越前的相位移（相对于中频产生越前的相位移（相对于中频段）。段）。段）。段）。在低频段：在低频段：在低频段：在低频段：所以，在低频段放大倍数降低和相位移越前的主所以，在低频段放大倍数降低和相位移越前的主所以，在低频段放大倍数降低和相位移越前的主所以，在低频段放大倍数降低和相位移越前的主要原因是耦合电容和发射极旁路电容的影响。要原因是耦合电容和发射极旁路电容的影响。要原因是耦合电容和发射极旁路电容的影响。要原因是耦合电容和发射极旁路电容的影响。C COO的容抗比中频段还大，仍可视作开路。的容抗比中频段还大，仍可视作开路。的容抗比中频段还大，仍可视作开路。的容抗比中频段还大，仍可视作开路。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS+-C1C2第40页，本讲稿共100页 由于信号的频率较高，耦合电容和发射极旁路电由于信号的频率较高，耦合电容和发射极旁路电由于信号的频率较高，耦合电容和发射极旁路电由于信号的频率较高，耦合电容和发射极旁路电容的容抗比中频段还小，仍可视作短路。容的容抗比中频段还小，仍可视作短路。容的容抗比中频段还小，仍可视作短路。容的容抗比中频段还小，仍可视作短路。在高频段：在高频段：在高频段：在高频段：所以，在高频段放大倍数降低和相位移滞后的主所以，在高频段放大倍数降低和相位移滞后的主所以，在高频段放大倍数降低和相位移滞后的主所以，在高频段放大倍数降低和相位移滞后的主要原因是三极管电流放大系数要原因是三极管电流放大系数要原因是三极管电流放大系数要原因是三极管电流放大系数 、极间电容和导线极间电容和导线极间电容和导线极间电容和导线的分布电容的影响。的分布电容的影响。的分布电容的影响。的分布电容的影响。C COO的容抗将减小，它与负载并联，使总负载阻抗减小，在的容抗将减小，它与负载并联，使总负载阻抗减小，在的容抗将减小，它与负载并联，使总负载阻抗减小，在的容抗将减小，它与负载并联，使总负载阻抗减小，在高频时三极管的电流放大系数高频时三极管的电流放大系数高频时三极管的电流放大系数高频时三极管的电流放大系数 也也也也下降，因而使输出电下降，因而使输出电下降，因而使输出电下降，因而使输出电压减小，电压放大倍数降低，并使压减小，电压放大倍数降低，并使压减小，电压放大倍数降低，并使压减小，电压放大倍数降低，并使 产生滞后的相产生滞后的相产生滞后的相产生滞后的相位移（相对于中频段）。位移（相对于中频段）。位移（相对于中频段）。位移（相对于中频段）。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSCo第41页，本讲稿共100页 16.8 多级放大电路及其级间耦合方式多级放大电路及其级间耦合方式 耦合方式：信号源与放大电路之间、两级放大电路之间、耦合方式：信号源与放大电路之间、两级放大电路之间、耦合方式：信号源与放大电路之间、两级放大电路之间、耦合方式：信号源与放大电路之间、两级放大电路之间、放大器与负载之间的连接方式。放大器与负载之间的连接方式。放大器与负载之间的连接方式。放大器与负载之间的连接方式。常用的耦合方式：直接耦合、阻容耦合和变压器耦常用的耦合方式：直接耦合、阻容耦合和变压器耦常用的耦合方式：直接耦合、阻容耦合和变压器耦常用的耦合方式：直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。合。合。合。动态动态动态动态:传送信号传送信号传送信号传送信号减少压降损失减少压降损失减少压降损失减少压降损失 静态：保证各级有合适的静态：保证各级有合适的静态：保证各级有合适的静态：保证各级有合适的Q Q点点点点波形不失真波形不失真波形不失真波形不失真第二级第二级第二级第二级 推动级推动级推动级推动级 输入级输入级输入级输入级 输出级输出级输出级输出级输输输输入入入入输输输输出出出出多级放大电路的框图多级放大电路的框图多级放大电路的框图多级放大电路的框图对耦合电对耦合电对耦合电对耦合电路的要求路的要求路的要求路的要求第42页，本讲稿共100页16.8.1 阻容耦合阻容耦合第一级第一级第一级第一级第二级第二级第二级第二级负载负载负载负载信号源信号源信号源信号源两级之间通过耦合电容两级之间通过耦合电容 C2 与下级输入电阻连接与下级输入电阻连接RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+T1T2第43页，本讲稿共100页1.1.静态分析静态分析静态分析静态分析 由于电容有隔直作用，所以每级放大电路的直流通由于电容有隔直作用，所以每级放大电路的直流通路互不相通，路互不相通，每级的静态工作点互相独立，互不影响，每级的静态工作点互相独立，互不影响，每级的静态工作点互相独立，互不影响，每级的静态工作点互相独立，互不影响，可以各级单独计算可以各级单独计算可以各级单独计算可以各级单独计算。两级放大电路均为共发射极分压式偏置电路。两级放大电路均为共发射极分压式偏置电路。两级放大电路均为共发射极分压式偏置电路。两级放大电路均为共发射极分压式偏置电路。RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+T1T2第44页，本讲稿共100页2.2.动态分析动态分析动态分析动态分析微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变等效电路第一级第一级第二级第二级rbeRB2RC1EBC+-+-+-RSrbeRC2RLEBC+-RB1第45页，本讲稿共100页例例例例2:2:如图所示的两级电压放大电路，如图所示的两级电压放大电路，已知已知1=2=50,T1和和T2均为均为3DG8D。(1)(1)计算前、后级放大电路的静态值计算前、后级放大电路的静态值计算前、后级放大电路的静态值计算前、后级放大电路的静态值(U UBEBE=0.6V);=0.6V);(2)(2)求放大电路的输入电阻和输出电阻；求放大电路的输入电阻和输出电阻；求放大电路的输入电阻和输出电阻；求放大电路的输入电阻和输出电阻；(3)(3)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数。求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数。求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数。求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数。RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k 第46页，本讲稿共100页解解:(1)两级放大电路的静态值可分别计算。两级放大电路的静态值可分别计算。第一级是射极输出器第一级是射极输出器第一级是射极输出器第一级是射极输出器:RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k 第47页，本讲稿共100页第二级是分压式偏置电路第二级是分压式偏置电路第二级是分压式偏置电路第二级是分压式偏置电路RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k 解解:第48页，本讲稿共100页第二级是分压式偏置电路第二级是分压式偏置电路第二级是分压式偏置电路第二级是分压式偏置电路RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k 解解:第49页，本讲稿共100页rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(2)(2)计算计算计算计算 r r i i和和和和 r r 0 0 由微变等效电路可知，放大电路的输入电阻由微变等效电路可知，放大电路的输入电阻 ri 等于第一等于第一级的输入电阻级的输入电阻ri1。第一级是射极输出器，它的输入电阻。第一级是射极输出器，它的输入电阻ri1与负载有关，而射极输出器的负载即是第二级输入电与负载有关，而射极输出器的负载即是第二级输入电阻阻 ri2。微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变等效电路第50页，本讲稿共100页rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(2)计算计算 r i和和 r 0第51页，本讲稿共100页(2)(2)(2)(2)计算计算计算计算 r r i i和和和和 r r 0 0rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_第52页，本讲稿共100页(3)(3)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数第一级放大电路为射极输出器第一级放大电路为射极输出器第一级放大电路为射极输出器第一级放大电路为射极输出器rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_第53页，本讲稿共100页(3)(3)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_第二级放大电路为共发射极放大电路第二级放大电路为共发射极放大电路第二级放大电路为共发射极放大电路第二级放大电路为共发射极放大电路总电压放大倍数总电压放大倍数第54页，本讲稿共100页应用举例应用举例镍镉电池恒流充电电路镍镉电池恒流充电电路镍镉电池恒流充电电路镍镉电池恒流充电电路原理原理原理原理:三极管工作三极管工作三极管工作三极管工作于恒流状态，于恒流状态，于恒流状态，于恒流状态，基极电位恒基极电位恒基极电位恒基极电位恒为为为为6V6V；调整；调整；调整；调整转换开关转换开关转换开关转换开关使充电电流使充电电流使充电电流使充电电流限制在限制在限制在限制在50mA50mA和和和和100mA;100mA;性能性能:正常充电时间正常充电时间7 7小时左右小时左右;充充电电流为恒定电电流为恒定值；充电电流值；充电电流大小由电池额定容量确定。大小由电池额定容量确定。LED电电池池R3u2TrD 220V220VR2S50mA50mA100mA100mADZ6V6V6V6V+R5R4R1C+T第55页，本讲稿共100页 LED发光二极发光二极管承受正向电管承受正向电压导通发光压导通发光,发光强度与通发光强度与通过的电流大小过的电流大小有关。有关。LED与与R5串联后，接串联后，接于于R4 两端，两端，R4两端电压的两端电压的大小，反映充电电流的大大小，反映充电电流的大小，小，LED发光的亮、暗指发光的亮、暗指示示S的位置的位置,R5是是LED的限的限流电阻流电阻,使通过使通过LED的电流的电流限制在一定数值。限制在一定数值。LED电电池池R3u2TrD 220V220V220V220VR2S50mA50mA100mA100mADZ6V6V6V6V+R5R4R1C+T第56页，本讲稿共100页16.8.2 直接耦合直接耦合直接耦合：直接耦合：直接耦合：直接耦合：将前级的输出端直接接后级的输入端。将前级的输出端直接接后级的输入端。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2+RE2第57页，本讲稿共100页2.2.零点漂移零点漂移零点漂移零点漂移零点漂移：零点漂移：零点漂移：零点漂移：指输入信号电压为零时，输出电压发生指输入信号电压为零时，输出电压发生 缓慢地、无规则地变化的现象。缓慢地、无规则地变化的现象。uotO产生的原因：产生的原因：产生的原因：产生的原因：晶体管参数随温度变化、电源电压晶体管参数随温度变化、电源电压 波动、电路元件参数的变化。波动、电路元件参数的变化。直接耦合存在的两个问题：直接耦合存在的两个问题：直接耦合存在的两个问题：直接耦合存在的两个问题：1.前后级静态工作点相互影响前后级静态工作点相互影响第58页，本讲稿共100页 若由于温度的升高若由于温度的升高若由于温度的升高若由于温度的升高 I IC1C1增加增加增加增加 1%1%，试计算输出电压，试计算输出电压，试计算输出电压，试计算输出电压U Uo o变化了多少？变化了多少？变化了多少？变化了多少？已知：已知：UZ=4V，UBE=0.6V，RC1=3k，RC2=500 ，1=2=50。温度升高前，温度升高前，IC1=2.3mA，Uo=7.75V。IC1=2.3 1.01 mA=2.323 mAUC1=UZ+UBE2=4+0.6 V=4.6 V例：例：例：例：uZ+UCCuoRC2T2ui=0RC1R1T1R2+RDZ第59页，本讲稿共100页已知：已知：UZ=4V，UBE=0.6V，RC1=3k，RC2=500 ，1=2=50。温度升高前，温度升高前，IC1=2.3mA，Uo=7.75V。例：例：例：例：uZ+UCCuoRC2T2ui=0RC1R1T1R2+RDZIC2=2 IC2=50 0.147mA=7.35mA U Uo o=8.325=8.3257.75V=0.575V7.75V=0.575V 提高了提高了提高了提高了7.42%7.42%可见，当输入信号为零时，由于温度的变化，输出可见，当输入信号为零时，由于温度的变化，输出可见，当输入信号为零时，由于温度的变化，输出可见，当输入信号为零时，由于温度的变化，输出电压发生了变化即有零点漂移现象。电压发生了变化即有零点漂移现象。电压发生了变化即有零点漂移现象。电压发生了变化即有零点漂移现象。第60页，本讲稿共100页零点漂移的危害：零点漂移的危害：零点漂移的危害：零点漂移的危害：直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。严重时，可能淹没有效信号电压，无法分辨是有效信号严重时，可能淹没有效信号电压，无法分辨是有效信号电压还是漂移电压。电压还是漂移电压。一般用输出漂移电压折合到输入端的等效漂移电一般用输出漂移电压折合到输入端的等效漂移电压作为衡量零点漂移的指标。压作为衡量零点漂移的指标。输入端等效输入端等效输入端等效输入端等效漂移电压漂移电压漂移电压漂移电压输出端输出端输出端输出端漂移电压漂移电压漂移电压漂移电压电压电压电压电压放大倍数放大倍数放大倍数放大倍数 只有输入端的等效漂移电压比输入信号小许多时，放大后的只有输入端的等效漂移电压比输入信号小许多时，放大后的有用信号才能被很好地区分出来。有用信号才能被很好地区分出来。第61页，本讲稿共100页 由于不采用电容，所以直接耦合放大电路具有良好的由于不采用电容，所以直接耦合放大电路具有良好的低频特性。低频特性。通频带通频带通频带通频带f|Au|0.707|Auo|OfH|Auo|幅频特性幅频特性幅频特性幅频特性 抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路的一个重抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路的一个重要的问题。要的问题。适合于集成化的要求，在集成运放的内部，级间都是直适合于集成化的要求，在集成运放的内部，级间都是直接耦合。接耦合。第62页，本讲稿共100页16.9 差动放大电路差动放大电路16.9.1 差动放大电路的工作情况差动放大电路的工作情况 电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对应电电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对应电阻元件的参数值都相等。阻元件的参数值都相等。差动放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。差动放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。差动放大原理电路差动放大原理电路差动放大原理电路差动放大原理电路+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2两个输入、两两个输入、两个输出个输出两管两管静态工作静态工作点相同点相同第63页，本讲稿共100页1.1.零点漂移的抑制零点漂移的抑制零点漂移的抑制零点漂移的抑制uo=VC1 VC2 =0uo=(VC1+VC1 )(VC2+VC2)=0静态时，静态时，ui1=ui2 =0当温度升高时当温度升高时ICVC （两管变化量相等）（两管变化量相等）对称差动放大电路对两管所产生的同向漂移都有抑对称差动放大电路对两管所产生的同向漂移都有抑对称差动放大电路对两管所产生的同向漂移都有抑对称差动放大电路对两管所产生的同向漂移都有抑制作用。制作用。制作用。制作用。+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2第64页，本讲稿共100页2.2.有信号输入时的工作情况有信号输入时的工作情况有信号输入时的工作情况有信号输入时的工作情况 两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出电压两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出电压两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出电压两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出电压为零，即为零，即为零，即为零，即对共模信号没有放大能力对共模信号没有放大能力对共模信号没有放大能力对共模信号没有放大能力。(1)(1)共模信号共模信号共模信号共模信号 u ui1 i1=u ui2i2大小相等、极性相同大小相等、极性相同大小相等、极性相同大小相等、极性相同 差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点漂移的抑制水平。漂移的抑制水平。漂移的抑制水平。漂移的抑制水平。+UCCuoRCRB2T1RB1RCRB2RB1+ui1ui2+T2+共模信号共模信号 需要抑制需要抑制第65页，本讲稿共100页+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T22.2.有信号输入时的工作情况有信号输入时的工作情况有信号输入时的工作情况有信号输入时的工作情况两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，(2)(2)差模信号差模信号差模信号差模信号 u ui1 i1=u ui2i2大小相等、极性相反大小相等、极性相反大小相等、极性相反大小相等、极性相反u uo o=(=(V VC1C1 V VC1 C1 )(V VC2 C2+V VC C )=)=2 2 V VC1 C1 即即即即对差模信号有放大能力对差模信号有放大能力对差模信号有放大能力对差模信号有放大能力。+差模信号差模信号 是有用信号是有用信号第66页，本讲稿共100页(3)(3)比较输入比较输入比较输入比较输入 u ui1 i1、u ui2 i2 大小和极性是任意的。大小和极性是任意的。大小和极性是任意的。大小和极性是任意的。例例1:ui1=10 mV,ui2=6 mV ui2=8 mV 2 mV 例例2:ui1=20 mV,ui2=16 mV 可分解成可分解成:ui1=18 mV +2 mV ui2=18 mV 2 mV 可分解成可分解成:ui1=8 mV +2 mV共模信号共模信号共模信号共模信号差模信号差模信号差模信号差模信号 放大器只放大器只放大器只放大器只 放大两个放大两个放大两个放大两个 输入信号输入信号输