7. 2多级放大器(课件）-高二《汽车电工电子基础》同步教学（北京理工大学出版社）

任务7. 2多级放大器 活动7. 2. 1多级放大器的组成 实际应用的放大器通常都是多级的，即把几个单级放大器适当连接起来构成的放大器。这是因为要把一个微弱的信号放大到能够推动负载(电动机的转动、扬声器发声等)，靠一级放大是不够的。图7一16所示是一个完整的多级放大器的方框图。 多级放大器的末级，也称为功率输出级，它的任务是输出足够大的信号功率去推动负载。前置级的作用是把微弱的信号加以放大(一般是电压放大)，有时前置级由几级组成。末前级(又称推动级或激励级)的作用是:如果负载要求信号功率较大，那么功率输出级的输入功率(或称推动功率)也较大，前置级直接推动末级有困难，所以用末前级把前置级的信号加以放大后，再去推动末级。 下一页 返回 任务7. 2多级放大器 活动7.2.2级间稠合方式 多级放大器中，级与级之间的连接称为级间耦合。对级间耦合电路的要求如下: ①必须保证放大器各级有合适的静态工作点。 ②必须保证被放大的信号顺利地由前级传送到后级。 电子技术中，常用到的级间耦合方式有:阻容耦合、变压器耦合和直接耦合。 1.阻容耦合 所谓阻容耦合，就是利用电阻和电容元件将两个单级放大器连接起来组成多级放大器，如图7一17所示。阻容耦合方式的优点如下: 上一页 下一页 返回 任务7. 2多级放大器 1)前级的输出信号通过电容耦合给后一级，适当地选取电容数值，可以保证交流信号顺利耦合到下一级。 2)电容具有隔直作用，所以各级直流通路互不相通，各级的静态工作点是彼此独立的，因此静态工作点的设计计算比较简单。 3)电容体积小、质量小，成本低。由于具有以上优点，所以阻容耦合电路等到广泛的应用。但是，阻容耦合方式不适合传送变化极为缓慢的信号，因为这种信号通过电容会受到较大的损耗，而且直流信号根本不能通过耦合电容。 2.变压器耦合 图7一18所示为变压器耦合两级放大电路。 上一页 下一页 返回 任务7. 2多级放大器 输入交流信号ui经第一级V1放大后，交流信号电流ic1通过变压器T1的互感作用，在次级感应出信号电压并加到T2的输入端，经第二级放大后由输出变压器T2传送到负载R,。变压器耦合方式的一个重要特点是具有阻抗变换作用，例如通过变压器可以方便地将负载电阻变换成放大器所需求的最佳负载值。 变压器耦合的缺点是质量和体积较大，成本较高，也不能传送变化缓慢的信号或直流信号。 3.直接耦合 直接耦合方式是不经过电抗元件，将前级的输出端和后级的输入端直接(或经过电阻)连接起来的电路，如图7一19所示。 上一页 下一页 返回 任务7. 2多级放大器 直接耦合放大电路，不仅能放大交流信号，也能放大直流信号。但是，直接耦合方式各级的直流电路互相沟通，各级的静态工作点互相影响。 活动7.2.3多级放大器的电压放大倍数 在多级放大器中，前一级的输出信号电压就是后一级的输入信号电压，因此，多级放大器的总电压放大倍数Au等于各级电压放大倍数的乘积，即: 上一页 返回 任务7. 3集成运算放大电路 活动7. 3. 1集成运算放大器的简介 1.集成运算放大器的组成 集成运算放大器的种类很多，电路也各不相同，但基本结构一般都由以下三个部分组成，如图7一20所示。 输入级是提高运算放大器质量的关键部分，要求其输入电阻能减小零点漂移和抑制干扰信号。输入级大都采用差动放大电路。 中间级的主要作用是使集成运放具有较强的放大能力，通常由多级共射(或共源)放大器构成，并经常采用复合管做放大器。 输出级与负载相接，要求其输出电阻低，带负载能力强，能输出足够大的电压和电流，一般由互补对称电路或射极输出器构成。 下一页 返回 任务7. 3集成运算放大电路 2.集成运算放大器的符号 集成运算放大器的符号如图7 -21所示，图中“ ”表示放大器，三角形所指的方向为信号传输方向，“∞”表示开环增益极高。运放有“+”和“-”两个输入端。当在“+”端输入信号ui时输出信号uo与ui的极性相同，故“+”端称为同相端。当在“一”端输入信号ui时，输出信号uo与ui的极性相反，故“-”端称为反相端。 3.集成运算放大器的电压传输特性 集成运放的输出电压与输入电压(即同相输入端与反相输入端之间的差值电压)之间的关系曲线称为电压传输特性。对于正、负两路电源供电的集成运放，其电压传输特性如图7 - 22所示。曲线分线性区(图中斜线部分)和非线性区(图中斜线以外的部分)。 上一页 下一页 返回 任务7. 3集成运算放大电路 4.集成运算放大器的工作特点 (1)集成运算放大器的理想特性 在分析运算放大器时为了便于分析和计算，一般可将它视为一个理想运算放大器。其主要条件如下: ①开环差模电压放大倍数 ②差模输入电阻 ③输出电阻 上一页 下一页 返回 任务7. 3集成运算放大电路 ④共模抑制比 (2)理想集