特点
直接连接
第一级
既是第一级的集电极电阻 又是第二级的基极电阻
能够放大变化缓慢的信号， 便于集成化， Q点相互影响， 存在零点漂移现象。
第二级
输入为零，输出产生变 化的现象称为零点漂移
特点
第一级
第二级
当输入信号为零时，前级由 温度变化所引起的电流、电位的 变化会逐级放大。
Q1合适吗？
求解Q点时应按各回路列多元一次方程，然后解方程组。
模拟电子技术基础
Fundamentals of Analog Electronic 清华大学 华成英
多级放大电路与 集成运算放大电路
当对放大电路的性能有多方面要求时，需采 用多级放大电路，组成多级放大电路时要解决两 个问题，一是每一级采用什么电路，二是如何连 接各级电路。
多级放大电路的耦合方式 —直接耦合
uI 2
UOQ
静态时两个 集电极电位差
差分放大电路四种接法的比较
电路参数理想对称条件下 输入方式： Ri均为2(Rb+rbe)；双端输入时无共模信号 输入，单端输入时有共模信号输入。
差分放大电路四种接法的比较
输出方式：Q点、Ad、 Ac、 KCMR、Ro均与之有关。
双端输出： Ad
( Rc ∥
ui
共射放 大电路
共射放 大电路
uo
饱和失真？截止失真？
首先确定在哪一级出现了失真，再判断是什么失真。
比较Uom1和Uim2，则可判断在输入信号逐渐增大时哪一级首先出 现失真。
讨论二：放大电路的选用
按下列要求组成两级放大电路：
① Ri＝1～2kΩ，Au ≥3000；
①共射、共射；
② Ri ≥ 10MΩ，Au ≥300；
uId iB 2( Rb rbe )
uOd
iC
2(Rc ∥
RL 2
)
动态参数：Ad、Ri、 Ro、 Ac、KCMR
共模抑制比KCMR：综合考察差分放大电路放大差模信号 的能力和抑制共模信号的能力。
KCMR
Ad Ac
在参数理想对称的情况下，KCMR 。
双端输入单端输出 差分放大电路
差分放大电路的四种接法
集成运放的电压传输特性
uO=f (uP-uN)
线性区 在线性区：uO＝Aod(uP－uN) Aod是开环差模放大倍数。
集成运放的电压传输特性
在线性区：uO＝Aod(uP－uN)
非线 性区
由于Aod高达几十万倍，所以集 成运放工作在线性区时的最大输入
电压(uP－uN)的数值仅为几十～一
百多微伏。
(uP－uN)的数值大于一定值时，集成运放的输出不是＋UOM , 就是－UOM，即集成运放工作在非线性区。
RL 2
Rb rbe
)
Ac 0
KCMR
Ro 2Rc
单端输出：Ad
产生 零点漂移
零输入时 零输出
参数 理想对称
共模信号：大小相等，极性相同。 差模信号：大小相等，极性相反。
信号特点？能否放大？ 能合二为一吗？
长尾式差分放大电路的组成
典型的长尾差分放大电路
射极电阻 合二而一
采用 负电源
加差模信号时Re电流的变化为零，因而加差模信号时发射极电位无变化。
对差分放大电路的需求 分析及长尾式差分放大
②共源、共射；
③ Ri＝100～200kΩ，Au ≥150；
③共集、共射；
④ Ri ≥ 10MΩ ，Au ≥10，Ro≤100Ω。 ④共源、共集。
注意级联时两级的相互影响！
集成运放概述 —结构特点、电路组成 及其电压传输特性
集成运算放大电路，简称集成运放，是一 个高性能的直接耦合多级放大电路。因首先用 于信号的运算，故而得名。
稳压二极管 伏安特性
进入稳压区的最小电流
不至于损坏的最大电流
动态电阻 rz＝ΔUZ /ΔIZ
如何设置合适的静态工作点
必要性？
稳压二极管 伏安特性
小功率稳压管稳定电流IZ多为5mA 。 UCEQ1太小→加Re（Au2数值↓）→改用D→若要UCEQ1大，则改用DZ。
如何设置合适的静态工作点
NPN型管和PNP型管混合使用
共模信号：数Байду номын сангаас相等、极性相同的输入信
号，即 uI1 uI2 uIc
iB1 iB2，iC1 iC2 uC1 uC2
uO uC1 uC2 (uCQ1 uC1 ) (uCQ2
uC2 ) 0
共模放大倍数
Ac
uOc uIc
，参数理想对称时A
c
0
抑制共模信号
Re的共模负反馈作用
共模放大倍数
u
＋
Id
iB1 iB2，iC1 iC2
2－
uC1 uC2，uO 2uC1
u
I
＋
d
2－
△ i E 1 = － △ iE2，Re中电流不变，即Re 对差模信号无反馈作用。
放大差模信号
为什么？
差模放大倍数
Ad
uOd uId
Ad
( Rc∥
RL ) 2
Rb rbe
Ri 2( Rb rbe )， Ro 2Rc
单端输入双端输出 差分放大电路及
四种接法比较
单端输入双端输出差分放大电路
共模输入电压
在输入信号作用下发射 极的电位变化吗？说明什么？
差模输入电压
uId uI，uIc uI 2
单端输入双端输出差分放大电路
uId uI，uIc uI 2
输入差模信号的同时总是 伴随着共模信号输入！
测试:
uO Ad uI Ac
)
Ac
(
R
∥
c
RL
)
Rb rbe 2(1 )Re
K CMR
Rb
rbe 2(1 )Re
2(Rb rbe )
问题讨论
Ad
1 2
(Rc∥RL Rb rbe
)
K CMR
Rb
rbe 2(1 )Re
2( Rb rbe )
Ri 2( Rb rbe )，Ro Rc
1 T2的Rc可以短路吗？ 2 什么情况下Ad为“＋”？ 3 双端输出时的Ad是单端输出时的2倍吗？
U CQ1
RL Rc RL
VCC ICQ ( Rc∥RL )
UCQ2 VCC ICQ Rc
动态分析
差模信号作用下的交流等效电路:
Ad
1 2
(Rc∥RL Rb rbe
)
Ri 2( Rb rbe ) Ro Rc
动态分析
共模信号作用下的交流等效电路:
Ad
1 2
(Rc∥RL Rb rbe
输入电阻
Ri Ri1 多级放大电路的输入电阻等于第一级的输入电阻。
输出电阻
Ro Ron 多级放大电路的输出电阻等于末级的输入电阻。 对电压放大电路的要求：Ri大， Ro小，Au的数 值大，最大不失真输出电压大。
分析举例
Ri2 R5∥[rbe2 (1 2 )(R6∥RL )]
分析举例
UCQ1 ＞ UBQ1，UCQ2 ＞ UCQ1
UCQ1 ＞ UBQ1 ，UCQ2 ＜ UCQ1
在用NPN型管组成N级共射放大电路，由于集电极静态电位会逐级升高， 以致于后级集电极电位接近电源电压，Q点不合适。
如何设置合适的静态工作点
两级直接耦合放大电路
选择合适参数使 电路正常工作
电位高 低关系
多级放大电路的耦合方式 —阻容耦合、变压器耦合
如何设置合适的静态工作点
Re
对哪些动态参 数产生影响？
用什么元件取代Re既可设置合适 的Q点，又可使第二级放大倍数不至于 下降太多？
二极管导通电压UD≈？动态电阻rd 特点？
若要UCEQ＝10V，则应怎么办？用 多个二极管吗？
如何设置合适的静态工作点
稳压二极管
由一个PN结组成，反向击穿后在一定的电流范围内端 电压基本不变，为稳定电压。
Ri R1∥R2∥rbe1
Ro R6 ∥
rbe2 R3∥ R5
1
A u1
(
R3∥Ri2 )，A
rbe1
u2
(1＋2 ) (R6∥RL ) rbe2 (1＋2 ) ( R6∥RL )
Au Au1 Au2
为带负载情况下的电压放大倍数
多级放大电路的讨论
讨论一 失真分析：由NPN型管组成的两级共射放大电路
从变压器原边看 到的等效电阻
理想变压器情况下， 负载上获得的功率等于原 边消耗的功率。
P1
P2，
I
2 c
R
' L
I
2 l
R
L
RL'
I2 l
I
2 c
RL
(
N N
1 2
)2
R
L
实现了阻抗变换。
多级放大电路的耦合方式 —光电耦合
光电三极管
光电耦合适于信号的远距离传输。
入射光照度控 制集电极电流
光电耦合器
发光二极管
光电三极管
iD控制iC
光电耦合放大电路
设置Q点
输入回路和输出回路分别接不同的独立电源、独立的 “地”，即可避免长距离传输时的电干扰。
多级放大电路的 动态参数分析
电压放大倍数
A u
U Uoi
UUo1 i
U
U
Uoi22
U
o in
n j1
Auj
多级放大电路的电压放大倍数等于组成它的各级 放大电路电压放大倍数之积，且每一级的电压放大倍 数均应以后级输入电阻为负载。
输入级：前置级，多采用双端输入的差分放大电路。其输入电阻大， 电压放大倍数数值大，抑制零点漂移能力强，静态电流小。 几代产品中输入级的变化最大！