第三章 常用放大器（PPT）-2021-2022学年高一《电子基础技术与技能》同步教学

第三章 常用放大器 直流放大器 1 集成运算放大器的基础知识 2 集成运放构成的运算电路 3 集成运算放大器的应用 4 放大电路中的负反馈 5 低频功率放大器 6 点击此处结束放映 任务一 直流放大器 活动一 前后级静态工作点的相互影响 活动二 零点漂移现象 点击此处结束放映 用来放大缓慢变化的信号或某个直流量的变化(统称为直流信号)的放大电路,称为直流放大器。 直流放大器放大的是直流信号,因此它必须有良好的幅频特性。图3-1中对交流、直流放大电路的幅频特性进行了比较。 点击此处结束放映 活动一 前后级静态工作点的相互影响 图3-2(a)所示电路,在V2的射极上加接Re2,用来抬高V2管的射极电位,因VCE1=VBE2+VE2,这样,前级的VCE1提高了。后级的VBE2也有了合适的值,信号就可以放大并耦合到后级。不过,由于加接了Re2而引入了电流负反馈,会使放大器增益下降。 点击此处结束放映 图3-2(b)采用硅稳压管(或串接几只二极管)来代替Re2使之形成一定的电压UZ。由于稳压管的交流电阻很小,其电流负反馈作用很小。 图3-2(c)采用NPN管和PNP管组成互补耦合电路,也能改善前后级工作点的互相牵制。 点击此处结束放映 活动二 零点漂移现象 一、零点漂移(零漂)的概念 在多级直流放大电路中,理想情况下,当输入信号ΔUi=0时,输出信号ΔUo=0。但实际情况是由于各级静态工作点随温度、电源电压波动而变化,使输出信号ΔUo ≠0,这种现象称为零点漂移,简称零漂。 点击此处结束放映 二、零点漂移的表示方法 在实际应用中,衡量一个直流放大器零点漂移的程度不能只看输出零漂电压绝对值的大小。而常把输出端零点漂移电压与放大器放大倍数的比值——输入端等效零点漂移电压,简称输入零漂——作为衡量其质量的指标。 输入零漂的重要意义在于它确定了直流放大电路正常工作时,所能放大的有用信号的最小值。只有输入信号电压大于输入漂移电压时,才能在输出端将有用信号分辨出来。 点击此处结束放映 三、抑制零漂的措施 (1)选用稳定性能好的硅三极管作为放大管; (2)采用单级或级间负反馈以稳定工作点,减小零点漂移; (3)采用直流稳压电源,减小由于电源电压波动所引起的零点漂移; (4)利用热敏元件以补偿放大管受温度影响所引起的零点漂移; (5)采用差动放大电路抑制零漂。 点击此处结束放映 四、差动放大电路 图3-3所示为差动放大电路的基本形式。它由2个完全相同的单管放大电路组成,电路中元件的参数基本一致。 点击此处结束放映 1. 对共模信号的抑制作用 差动放大电路能有效抑制零漂,关键在于其左右电路完全对称。 差动放大电路的零点漂移折算到输入端时,相当于在三极管V1和V2的输入端加上了大小相等、极性相同的输入漂移电压。通常把这种大小相等、极性相同的输入信号叫做共模信号。把这种输入方式叫做共模输入。上面分析的温度或电源波动所引起的零点漂移,相当于在差动电路引入了共模信号。 点击此处结束放映 2. 对差模信号的放大作用 将有用信号加到差动放大电路输入端,如图3-3所示。加在V1基极的信号对地电压为正极性,加到V2管基极的信号电压为负极性。 由于电路对称,所以加到两管基极上的信号完全相等、但极性相反,通常把这种大小相等,极性相反的信号称为差模信号,把这种输入方式叫做差模输入。 点击此处结束放映 3. 共模抑制比 通常把差模放大倍数Aud与共模放大倍数 Auc的比值称为共模抑制比,用KCMR表示,即 KCMR是衡量、评定差模放大电路质量优劣的重要指标。当电路完全对称时,共模放大倍数Auc=0,则共模抑制比KCMR为无穷大。 点击此处结束放映 任务二 集成运算放大器的基础知识 活动一 集成运放的电路组成及符号 活动二 集成运放的主要参数 活动三 理想集成运放 点击此处结束放映 活动一 集成运放的电路组成及符号 集成运放电路主要由输入级、中间级、输出级和偏置电路等4个部分组成,图3-4所示为它的方框图。 点击此处结束放映 (1) 输入级:由差动放大电路组成,应用该电路的目的是力求获得较低的“零漂”和较高的共模抑制比。 (2) 中间级:由多级电压放大电路组成,是集成运放最主要的电压放大级。 (3) 输出级:由三极管射极输出器互补电路组成。 (4) 偏置电路:为集成运放各级放大电路提供合适而稳定的静态工作点。 点击此处结束放映 集成运放的电路符号如图3-5所示。在图中只标明信号输入端与输出端,其中同相输入端用“+”或“P”表示,反相输入端用“-”或“N”表示;输出端用“uO”表示。 点击此处结束放映 活动二 集成运放的主要参数 一、开环差模电压放大倍数Auo 未引入反馈时的集成运放的放大倍数,称为开环差模电压放大倍数,记做Auo。 点击此处结束放映 二、输入失调电压UIO 集成