多级电压放大电路
第三章 多级放大电路
当 f >> fH 时，
f = 100 f H | AU |≈ 0.01
| AU |=
1 1 + ( f / fH )
2
≈ fH / f
斜率为 -20dB/十倍频程 的直线 十倍频程
f = f H | AU |=
1 ≈ 0.707 20 lg | AU |= 3dB 2
20 lg | AU |= 20 lg( f H / f )
)
2
0 -20 -40
f
当 f << f H 时，
| AU |=
1 1 + ( f / fH )
2
≈1
20 lg | AU |= 20 lg 1 ≈ 0 dB
f = 10 f H
| AU |≈ 0 .1
0分贝水平线 分贝水平线
20 lg | AU |= 20 dB 20 lg | AU |= 40 dB
+
- 20k
Re1
2.7k Ce1
Rc2
4.3k u o
-
+
I B1 = I C1 / β = 9 .9 uA
UC1 = UB2 = Vcc IC1Rc1 = 12 0.99× 5.1 = 7.2 V
UCE1 ≈ Vcc IC1(Rc1 + Re1) = 12 0.99× 7.8 = 4.6 V
R e2 T2
+ V CC + uo
- V EE
3. 变压器耦合
级与级之间利用变压器传递交流信号。 （1）优点:匹配好、耗能少、Q点独立、可阻抗转换
' β RL Au = rbe
（2）缺点:频带窄、体积大、笨重、非线性失真大、只传 递交流、无法集 成
三极管及放大电路—多级放大电路(电子技术课件)
ሶ
20 ሶ = 20 1
=1
3.单级放大器频率特性
下限频率fL
上限频率fH
通频带BW = fH - fL≈fH
4.两级相同放大器的幅频率特性
绘制多级放大电路的
频率特性曲线时，只要将
各级对数频率特性在同一
横坐标上频率所对应的电
压增益相加，即为幅频特
性。
5.两级相同放大器的相频率特性
绘制多级放大电路的相
频特性曲线时，只要将各级
对数频率特性在同一横坐标
上频率所对应的相位差相加
，即为相频特性。
多级放大电路组成及耦合方式
2.6.1 多级放大电路组成及耦合方式
一、多级放大电路的组成
多级放大电路的组成框图如图所示，第一级的输入为电路总的输入，前级输出
工作点的相互影响。
直接耦合的两级共射放大电路
常用的解决电路形式
（a）
（b）
（a）采用电阻Re2提高VT2发射极电位，从而提高VT1集电极电位，避免
VT1进入饱和区。
（b）采用电阻R、稳压管VZ构成稳压电路，提高VT2发射极电位，从而
提高VT1集电极电位，避免VT1进入饱和区。
常用的解决电路形式
（c）
=
(−1)
总电压放大倍数为：
1 2
AU =
=
∙
∙⋯
= AU1 ∙ AU2 ∙ ⋯ ∙ AUN
1
1 1
(−1)
二、多级放大电路的级间耦合方式
多级放大器级间耦合方式一般有：阻容耦合，变压器耦合，直接耦合三种。
1.阻容耦合
前级输出信号通过电容、下
级输入电阻，传递到下一级的连
模拟电路第三章 多级放大电路
1. 双端输入单端输出：共模信号作用下的分析
Ad
1(Rc∥RL)
2 Rbrbe
AcRbrb(R ec2 ∥ (1R L))Re
KCMRA Ad c Rb2 rb(R eb2(1rbe))Re
整理ppt
2. 单端输入双端输出
共模输入电压 差模输入电压 输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入：
3.3.2 差分放大电路
一、电路的组成
零点 漂移
参数理想对称： Rb1= Rb2，Rc1= Rc2， Re1= Re2;T1、T2在任何温度下特性均相同。 uI1与uI2所加信号大小相等、极性相同——共模信号
整理ppt
二、长尾式差分放大电路
典型电路
信号特点？ uI1与uI2所加信号大小相等、极性相反——差模信号
在实际应用时，信号源需要有“ 接地”点，以避免干扰； 或负载需要有“ 接地”点，以安全工作。
根据信号源和负载的接地情况，差分放大电路有四种接法： 双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出、 单端输入单端输出。
整理ppt
三、差分放大电路的四种接法 1. 双端输入单端输出：Q点分析
由于输入回路没有变化，所以
共模放大倍数 Ac
uO c uIc
参数理想对称A时 c 0
Re的共模负反馈作用：温度变化所引起的变化等效为共模信号
如 T(℃)↑→IC1↑ IC2 ↑→UE↑→ IB1 ↓IB2 ↓→ IC1 ↓ IC2 ↓
Re负反馈作用抑制了每只差分管集电极电流、电位的变化。
整理ppt
3. 放大差模信号 差模信号：数值相等，极性相反的输入信号，即
uI1uI2uId/2
i B 1 i B2 i C 1 i C2 u C 1 u C2 u O 2 u C1
多级放大电路
多级放大电路概述 电流源共发射极放大电路的组成及放大作用共集电极电路和共基极电路图解分析法本章小结微变等效电路分析法图2.7.1 多级放大器框图由于单级放大电路的放大倍数有限，不能满足实际的需要，因此实用的放大电路都是由多级组成的。
通常可分为两大部分，即压放大(小信号放大)和功率放大(大信号放大)，如图2.7.1框图所示。
前置级一般跟据信号源是电压源还是电流源来选定，它与中间主要的作用是放大信号电压。
中间级一般都用共发射极电路或组合电路组成。
末级要求有一定的输出功率供给负载R L ，称为功率放器，一般由共集电极电路，或互补推挽电路，有时也用变压器耦合放大电路。
2.7.1. 级间耦合方式在多级放大器中前置级的输入信号由信号源提供。
前级的输出信号(电压或电流)加到后级的输入端所采用的方式称为耦合，通过合电路使前后级联系起来。
前级的输出信号就是后级的输入信号源，前级的输出电阻就是后级的信号源内阻，后级的输入电阻就是级的负载电阻。
耦合方式解决的是级与级之间如何连接的问题。
对耦合方式的要求是不失真地、有效地传送信号。
在多级放大器中通常采用的耦合方式有三种，即变压器耦合、阻容耦合和直接耦合。
变压器耦合放大电路图2.7.2 变压器耦合多级放大器变压器耦合放大电路如图2.7.2所示。
它的特点是，各级工作点互相独立；通过变压器的阻抗变换作用，使级与级之间达到阻抗配，以获得最大功率输出。
缺点是体积大，笨重、价格高、频率响应差(高频段受线圈之间分布电容的影响，低频段受电感的影响不利于小型化，在低频小信号多级电压放大器中一般不采用。
在功率放大器中，有时选用。
阻容耦合放大电路图2.7.3 阻容耦合多级放大器阻容耦合(实际上应该称为电容耦合)放大电路如图2.7.3所示。
它的特点是，各级静态工作点互相独立，体积小，价格低。
缺点当频率很低时，电容的容抗不能忽略，输出电压比中频时低，低频响应差，级与级之间阻抗严重失配。
直接耦合放大电路图2.7.4 直接耦合多级放大器直接耦合放大电路如图2.7.4所示。
第6章级联放大电路
Rs
+ us -
ri1
VT1 +
+ ui -
uo1 -
ri2
（a) 多级放大电路图
VT2 +
RE2 uo -
VT1 +
Rs
uo1 ri2
+
-
us
-
（b) 输入电阻法
级联放大器电压增益AU
AU
uo ui
AU1 AU 2
其中：
AU 1
uo1， ui
AU 2
uo uo1
考虑信号源内阻时
AUs
uo us
ui us
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第6章 级联放大电路
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第6章 级联放大电路
问题： 1.为什么要采用多级级联放大？ 2.常用的级联耦合方式有哪几种？特点如何？ 3.级联电路的动态特性主要取决于那一级？如何分析 计算？
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多级放大电路
级联问题的产生原因：电压增益指标不满足要求等。需要 多次（级）放大。
Ec
Ui
Uo
出电压却缓慢变化的现象，称为零点漂移现象。
零点漂移产生的原因：温度
变换所引起的半导体器件参数的 变化是产生零点漂移现象的主要 原因，因此零点漂移也称为温度 漂移，简称温漂。
抑制零点漂移的方法：
（1）引入直流负反馈 （2）温度补偿 （3）采用差分放大电路
直接耦合放大电路
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级联放大电路小结
本章主要内容如下: 一、级联目标 •提高放大电路增益。 二、耦合方式 •阻容耦合：电容与后级输入电阻一起形成阻容耦合，各级之 间直流工作点独立。不易集成。 •变压器耦合：功率传输效率高，能传递直流和变化缓慢的信 号。不易集成。 •直接耦合：能传输交流、直流信号，易集成。 •二极管光电耦合：电-光-电，不易集成。
第3章 多级放大电路
+ VCC
RB1
RC1
T1
RE2
T2
ui
RC2
利用NPN型管和 型管和PNP型管进行电平移动 利用 型管和 型管进行电平移动
uo
第三章 多级放大电路
（2）直接耦合放大电路的优缺点 ） 优点： 优点： （1）电路可以放大缓慢变化的信号和直流信号 电路可以放大缓慢变化的信号和直流信号。 电路可以放大缓慢变化的信号和直流信号 由于级间是直接耦合，所以电路可以放大缓慢 变化的信号和直流信号。 （2）便于集成 便于集成。由于电路中只有晶体管和电阻， 便于集成 没有电容器和电感器，因此便于集成。 缺点： 缺点： （1）各级的静态工作点不独立，相互影响。会给设计、 计算和调试带来不便。 （2）引入了零点漂移问题。零点漂移对直接耦合放大 电路的影响比较严重。
ri2 Ⅱ
Ⅰ r o1
ɺ E S1
+ _
+ ɺ U o1 _
Ⅱ
+ ɺ Uo _
级间关系
后级的r 等效为前级的R 后级的 i等效为前级的 L 前级的ro等效为后级的RS 前级的 等效为后级的
第三章 多级放大电路
RB1
C1
RC1
C2 +
′ RB1
RC2 + T C3 2
+ U CC
+ RB2
RE 1
RS
2）变压器耦合多级放大电路基本上没有温漂现象。 变压器耦合多级放大电路基本上没有温漂现象。
3）变压器在传送交流信号的同时，可以实现电流、 ）变压器在传送交流信号的同时，可以实现电流、 电压以及阻抗变换。 电压以及阻抗变换。 缺点： ）高频和低频性能都很差； 缺点： 1）高频和低频性能都很差； 2）体积大，成本高，无法集成。 ）体积大，成本高，无法集成。
多级放大电路的设计
多级放大电路的设计1.放大器选择：选择合适的放大器对于多级放大电路的设计至关重要。
常见的放大器包括共射放大器、共基放大器和共集放大器等。
不同的放大器有不同的特点和应用场景，设计者应根据需求选择合适的类型。
2.放大器级数：多级放大电路的级数取决于所需的总增益。
每个级别的放大器都会对信号进行增强，但也会引入一些噪声和非线性失真。
因此，设计者需要在增益和失真之间进行权衡，选择合适的级数。
3.负反馈回路：负反馈回路是多级放大电路中的关键组成部分，用于控制放大程度并提高线性度。
通过将一部分输出信号送回到输入端，可以减小增益并降低非线性失真。
设计者需要选择适当的负反馈电阻和电容来实现所需的负反馈效果。
4.输入和输出阻抗匹配：为了最大限度地传递信号并减小信号损失，设计者需要确保输入和输出的阻抗与信号源和负载的阻抗相匹配。
此外，还应避免阻抗不匹配引起的反射和干扰。
5.电源设计：多级放大电路需要稳定的电源供应，以确保放大器可靠地工作。
设计者需要选择适当的电源电压和电流，并加入适当的电源滤波电容和电感来减小噪声。
6.频率响应设计：多级放大电路的频率响应对于信号传输的质量有直接影响。
设计者需要选择合适的放大器和组件来实现所需的频率响应，并根据需要进行频率补偿。
在多级放大电路的设计过程中，需要进行仿真和实际测试来验证设计的可行性和性能。
通过使用电子设计软件进行仿真，可以评估放大器的增益、频率响应和线性度等参数。
在实际测试中，可以使用示波器、信号发生器和频谱分析仪等仪器来检查放大电路的性能。
综上所述，多级放大电路的设计是一个涉及多个方面的复杂过程，需要设计者具备深入的电子知识和实践经验。
通过合理选择放大器、设计负反馈回路、匹配输入和输出阻抗以及进行频率响应设计等步骤，可以实现高质量的多级放大电路设计。
多级放大电路的电压放大倍数等于各级
多级放大电路的电压放大倍数等于各级
电路的电压放大倍数是电路上电源电压的输出电压与输入电压的比值。
如果只有一级电路，即A级放大电路，电路的电压放大倍数为A级放大电路的电压增益。
如果有两个或两个以上的放大级别，则称为多级放大电路。
下面我们将介绍多级放大电路的电压放大倍数。
多级放大电路的电压放大倍数是个多级的概念，可以用级联来定义，它就是电路上电源电压的输出电压与输入电压的乘积，也就是多级放大电路对电压的放大倍数，可以理解为由多个放大电路共同贡献的电压增益，即多级放大电路的总电压放大倍数。
多级放大电路一般由几级构成。
一般每个级别都具有相同的电压增益，总共有几个级别，其电压放大倍数就可以用其所有级别的电压增益相乘来表示。
电路的电压放大倍数取决于电路的每一级的电压增益，而这又由电路的结构决定。
值得注意的是，多级放大电路的电压放大倍数会随着环境参数的变化而变化，比如温度、湿度等。
无论是多级放大电路、单一级放大电路，还是其他特定电路，都可以通过测量其电压放大倍数来评估电路的性能。
电路设计者需要仔细检查电路的每个放大级别，评估其电压放大倍数，使用者也需要仔细检查电路的电压放大倍数，确保电路的正常工作。
第3章 多级放大电路
二、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。 多级放大电路的输入电阻就是第一级的输入电阻。
Ri = Ri1
（注意：第一级是共集放大电路时，输入电阻与第二级的输入电阻 注意：第一级是共集放大电路时， 有关。） 有关。）
三、输出电阻 多级放大电路的输出电阻就是最后一级的输入电阻。 多级放大电路的输出电阻就是最后一级的输入电阻。
R0 = R0 n
（注意：最后一级是共集放大电路时，输出电阻与倒数第二级的 注意：最后一级是共集放大电路时， 输出电阻有关。） 输出电阻有关。）
例题1： 例题 ：
1、静态分析： 、静态分析： 第一级： 第一级： U
& U1 N1 & = N =n U2 2
& I1 N 2 1 & = N =n I2 1
& & & U 1 nU 2 2 U2 = & = n & = n 2 RL & I1 I 2 I2 n
& & ′ U 0 − β I b RL n 2 RL & Au = = = −β & & Ui I b rbe rbe
Uo'=Rc2/Re2[Vcc−(Uo+UEB2)] − 只要适当选取电阻Rc 只要适当选取电阻 2和Re2，就 能使Uo'<Uo 能使
2、直接耦合电路的优、缺点 、直接耦合电路的优、 优点： 优点：（1）可放大变化缓慢的信号 ）可放大变化缓慢的信号, 可放大直流信号，低频特性好。 可放大直流信号，低频特性好。 （2）易于集成（因为不使用电容） 。 ）易于集成（因为不使用电容） 缺点：静态工作点相互影响。 缺点：静态工作点相互影响。
多级放大电路电压增益的计算
多级放大电路电压增益的计算在求分立元件多级放大电路的电压放大倍数时有两种处理方法：一是将后一级的输入电阻作为前一级的负载考虑，即将第二级的输入电阻与第一级集电极负载电阻并联，简称输入电阻法。
二是将后一级与前一级开路，计算前一级的开路电压放大倍数和输出电阻，并将其作为信号源内阻加以考虑，共同作用到后一级的输入端，简称开路电压法。
现以图示两级放大电路为例加以说明。
例 1 :三极管的1= 2= =100，V BEI=V BE2=0.7V。
计算总电压放大倍数。
分别用输入电阻法和开路电压法计算。
解: 一、求静态工作点：l V 'cc V B E1 3.380.7mA = 0.0093 mA = 9.3 A101 2.7BQ1=(R b1〃R b2)+ (1 +)R e1(51//20)1 CQ1l BQ10.93 mAV C1V B2 V cc 1 CQ1 R c1(120.93 5.1) V7.26 VV CEQ1=V cc 1 CQ1 R c1 (l CQ11 BQ1)R e1V cc 1CQ1 ( R c1 R e1)(12 0.93 7.8) V 4.7 VV E2V B2V BE2(7.26 0.7) V 7.96 Vl E Q2 I CQ2(V CC V E2)/R e2 [(12 7.96)/3.9] mA 4.04/3.9mA 1.04mA V C2l CQ2 R C2(1.04 4.3) V 4.47 VV CE Q2V C2V E2(4.47 7.96) V 3.45V求电压增益:(1)用输入电阻法求电压增益如果求从V s 算起的电压增益，需计算输入电阻A vs A vs1A v241.9 ( 153.6) 6436(2)用开路电压法求电压增益第一级的开路电压增益代O1R-尺1 「be1R100 5.1 3.1164.5R o1 A/2 :R D 1-R 2R C 22.8 100 4.3R o1 R 2r be254.35.1 2.8 2.8A v = AvO1 A v2 =(164.5)( 54.3) 8932r be1 = r bb (1 )26( mV)I E1 (mA)r be2 = r bb(1、26(mV))I E2 (mA)电压增益A — R1//R 2)100 A/1 一r be1式中R i2 r be2300 10126 0.93 3.1 k 30010126 1.042.8k(5.1〃 2.8)58.33.1100 4.3 2.8153.658.3 ( 153.6) 8955R 13.1〃 51〃 20 2.55k (58.3)41.9先计算三极管的输入电阻代(R C 2〃％)「be2Ar be1 // R b1〃 R b2A vs12.551 2.55例 2 :如图所示为两级阻容耦合放大电路，已知U cc 12 v , R B1 R B 120 k Q,R B 2 R B2 10 k Q ， R C1 R C2 2 k Q ， R E1 R E2 2 k Q ， R L 2k Q ， 1250，U BE1 U BE2°・6 v 。
08第八讲多级放大电路
§2-4 多级放大电路
问题： 1、多级放大电路有哪些耦合方式？各有什么特点？集成运 放采用何种耦合方式？ 2、什么叫零点漂移？零漂产生的原因是什么？怎样抑制零漂？ 3、如何计算多级放大电路的静态工作点和动态性能指标？
RC1
R1
C2
Re4 VT4 VT7 VT9 RC9
+VCC
ui
Rb1
VT1
VT2
uo uo1 uo 2 uo( n1) uo Au Au1 Au2 Aun ui ui ui1 uo( n2) uo( n1)
多级放大器的总电压增益等于各级电压增益的乘积；
应该把后级的输入电阻作为前级的负载电阻。
*计算单级的增益时要注意负载效应：
EC
CC
Rb1 u C 1
i
RC
1
Rb2 RC2
CC EC C3
u
O
Rb1
RC1
RZ RC2 Re1
C2
ui
uO
Re2
（二）多级放大电路动态指标的估算 + ui Ri Ro1 Ri1
Auo1ui
+ + uo1 ui2 - -
Ro2 Ri2
Auo2ui2
+ + uo2 · · in ·u -
Ron Rin
（二）变压器耦合 EC Tr1 Rb11 Rb21 Tr2 RL uO Tr3
Ce2
ui
Rb12
Rb22 Cb1 Cb2 Re1 Ce1
Re2
优点：①各级工作点相互独立； ②具有阻抗变换作用，可实现阻抗匹配。 缺点：①不适合放大缓变信号；②笨重，成本高； ③不能集成化。 适用场合： 高频小信号调谐放大器，某些低频功放
电工电子技术-多级放大电路
2．阻容耦合
阻容耦合是指各级放大电路之间通过电容和电阻相连的连 接方式。如下图所示为阻容耦合两级放大电路。
由于阻容耦合方式每级之间有电容将直流隔开，因此， 每级的直流通道是独立的，即每级的静态工作点不会相互 影响，计算静态工作点可以每级分别计算，有利于放大器 的设计、调试和维修。阻容耦合的输出温度漂移较小，具 有体积小、重量轻等优点，在分立元件电路中应用较多。
但它的低频特性也较差，不适合放大直流及缓慢变化的 信号，只能传递具有一定频率的交流信号，而且由于其电路 体积和重量较大，不便于做成集成电路。
10.3.3 多级放大电路的分析
多级放大电路的电压放大倍数等于各级电压放大倍数的
乘积，即
Au Au1 Au2 Aun
多级放大电路的输入电阻ri等于从第一级放大电路的输入 端所看到的等效电阻，也就是第一级的输入电阻，即
但直接耦合电路中存在两个问题： ① 级与级之间的直接相连导致静态工作点之间相互影响， 不利于电路的设计、调试和维修。 ② 直接耦合电路中存在零点漂移现象。零点漂移现象是 指输入电压为零时，输出电压偏离零值变化的现象。产生零点 漂移现象的主要原因是三极管的参数随温度的变化而变化，从 而引起各级静态工作点发生变动，因此，零点漂移又称为温度 漂移。直接耦合电路中，第一级的漂移对输出的影响最大，所 以，零点漂移的抑制着重在第一级。
输出级用于对信号进行功率放大，以满足输出负载所需要 的功率，并实现和负载的匹配。
10.3.2 多级放大电路的耦合方式
1．直接耦合
直接耦合是指各级放大电路之间通过导线直接相连的连接 方式。如下图所示为直接耦合两级放大电路，前级的输出端直 接与后级的输入端相连。
直接耦合的多级放大电路具 有良好的频率特性，既能放大交 流信号，也能放大直流信号及缓 慢变化的信号。同时，电路中没 有大容量的电容，易于实现集成， 因此，实际使用的集成放大电路 一般都采用直接耦合方式。
多级放大电路
第五章多级放大电路第一节多级放大电路在实际工作中，为了放大非常微弱的信号，需要把若干个基本放大电路连接起来，组成多级放大电路，以获得更高的放大倍数和功率输出。
多级放大电路内部各级之间的连接方式称为耦合方式。
常用的耦合方式有三种，即阻容耦合方式、直接耦合方式和变压器耦合方式。
1.多级放大电路的耦合方式1.1阻容耦合通过电容和电阻将信号由一级传输到另一级的方式称为阻容耦合。
图所示电路是典型的两级阻容耦合放大电路。
优点：耦合电容的隔直通交作用，使两级Q相互独立，给设计和调试带来了方便；缺点：放大频率较低的信号将产生较大的衰减，不适合传递变化缓慢的信号，更不能传递直流信号；加之不便于集成化，因而在应用上也就存在一定的局限性。
1.2直接耦合多级放大电路中各级之间直接（或通过电阻）连接的方式，称为直接耦合。
直接耦合放大电路具有结构简单、便于集成化、能够放大变化十分缓慢的信号、信号传输效率高等优点，在集成电路中获得了广泛的应用。
直接耦合放大电路存在的最突出的问题是零点漂移问题。
所谓零点漂移是指把一个直接耦合放大电路的输入端短路时，即输入信号为零时，由于种种原因引起输出电压发生漂移（波动）。
1.3变压器耦合变压器耦合放大电路如图所示。
这种耦合电路的特点是：级间无直流通路，各级Q独立；变压器具有阻抗变换作用，可获最佳负载；变压器造价高、体积大、不能集成，其应用受到限制。
1.4级间耦合的优、缺点及应用比较2.直接耦合放大电路的特殊问题——零点漂移2.1零点漂移所谓零点漂移是指当把一个直接耦合放大电路的输入端短路时，即输入信号为零时，由于种种原因引起输出电压发生漂移（波动）。
产生零点漂移的原因很多。
如晶体管的参数随温度的年华、电源、电压的波动等，其中，温度的影响是最重要的。
在多级放大电路中，又已第一、第二级的漂移影响最为严重。
因此，抑制零点漂移着重点在第一、第二级。
2.2差分式放大电路（观看视频）在直接耦合多级放大电路中抑制零点漂移最有效的电路结构是差动放大电路。
多级放大电路总的电压放大倍数为各级电压放大倍数之和
多级放大电路总的电压放大倍数为各级电压
放大倍数之和
电路中的放大倍数是指输入信号经过放大电路后输出信号的幅度与输入信号的幅度之比。
对于多级放大电路，其总的电压放大倍数为各级电压放大倍数之和。
在一个多级放大电路中，有许多级放大单元（放大器），每个放大单元的输出作为下一级放大单元的输入。
这些级联的放大器单元一起组成了多级放大电路。
在这些单元中，每个单元都能够增加输入信号的幅度。
假设一个放大器的电压放大倍数为A，则输出信号的振幅为输入信号的振幅乘以A倍。
而每个放大器的输出信号就是下一个放大器的输入信号，当多级放大电路内有多个放大器时，它们的放大倍数相乘，从而形成了总的电压放大倍数。
也就是说，多级放大电路总的电压放大倍数就是各级电压放大倍数之和。
总的电压放大倍数计算如下：电压放大倍数=电压输出值/电压输入值。
对于一个两级放大电路，其总的电压放大倍数为A1*A2，A1为
第一级放大器的电压放大倍数，A2为第二级放大器的电压放大倍数。
如果这个电路中有多个放大器，则可以用类似的方法来计算总的电压
放大倍数。
在多级放大电路中，每个放大单元都有其特有的电压放大倍数。
这一点非常重要，因为它们是有助于实现可控制的总体放大倍数的要素。
如果要增加放大倍数，则可以增加单元电压放大倍数上限，通过
增加各级单元的电压放大倍数增加总的电压放大倍数。
多级放大电路可以在各种场合和应用中使用。
对于应用中需要大
电压增益的场合，多级放大电路是一个不错的选择。
希望能够通过该
电路放大来改变信号的频谱特性，将某些频率区间的强度增加到最大，也可以使用多级放大电路。
多级电压放大电路
实验项目：多级电压放大器的仿真研究一、实验目的1．进一步掌握多级放大器性能指标的分析方法。
2．掌握多级放大电路的调试及有关计算。
3．学习用Multisim软件研究放大电路的一般步骤。
二、实验仪器与设备三、实验原理与参考电路两级阻容耦合放大电路如图1所示：多级放大电路由u i 端输入信号，通过Q 1、Q 2两级放大后，从u o 端输出信号。
Q 1、Q 2构成二级基本电压放大器，晶体管工作状态通过R W1、R W2调整。
设计电路时，需要通过测量Q 1、Q 2的各极电位和Ic 电流来确定Q 1、Q 2工作在放大状态。
图1 两级阻容耦合放大电路1．直流工作点分析直流工作点分析用于确定电路的直流工作点，晶体管是否处于放大状态。
在multisim10工作界面中选择“simulate / Analysi / DC Operating Point”，设置分析类型为直流分析，放大器的直流工作点分析如图2所示。
通过晶体管各极电压值的测量确定Q1、Q2工作状态。
图2 电路各节点电压2. 动态分析（1）电压增益放大倍数的测量可以用虚拟数字示波器的A通道接输入信号电压与B通道接放大器的输出信号电压比表示，显示波形如图3所示。
图3 输入/输出波形（2）频率特性在实际电路中，通常要求放大器能够放大一定频率范围的信号。
我们把放大器的放大倍数和工作信号频率有关的特性称为幅频特性，其曲线则称为幅频频率特性曲线。
当放大倍数下降到中频的0.707倍时，低频区所对应的频点称为下限频率，用f L 表示，高频区所对应的频点称为上限频率，用f H 表示, f BW =f H -f L ,称为放大器的通频带，放大器输出信号的相移与频率的关系称为相频特性。
连接波特图仪，打开波特图仪面板，设置幅频特性参数即可测试幅频特性曲线，如4图所示。
图4 幅频特性测量（3）参数扫描分析研究耦合电容C 3参数的改变，对放大器频率特性的影响。
选择Analysis/Parameter Sweep 选项，打开参数扫描设置对话框，选择C 3输出耦合电容，从0.1uF 到100uF 按“Decade”扫描，Output node 节点选“11”，得到如图5所示的频率特性图，最下面选中的为C 3=0.1uF 曲线，其低频特性较差，最上面的为C 3=100uF 曲线，低频特性最好，但与C 3=10uF 的低频特性差别不大，所以一般耦合电容选择10uF 。
多级放大电路
信号放大电路
1.1
多级放大电路的组成
多级放大电路的组成框图如图所示
多级放大电路
输入级通常要求输入电阻高， 以减小对信号源的影响， 一般采用共集电极 放大电路或场效应管放大电路； 中间级要求具有足够的放大倍数， 一般由 若干级共射放大电路组成； 输出级一方面要求输出电阻要低， 以提高带负 载能力， 另一方面要具有一定的输出功率， 一般采用共集放大电路或功率 放大器。
信号放大电路
1.2
多级放大电路的级间耦合方式
1.阻容耦合
在图所示的两级放大电 路中， 第一级和第二 级之间通过电容C２ 实 现连接， 因而称为阻 容耦合。显然， 信号 源与第一级之间、第二 级与负载之间也是阻容 耦合。
多级放大电路
信号放大电路
1.2
多级放大电路的级间耦合方式
2.直接耦合
将前级电路的输出直接接到 后级电路的输入， 称为直接 耦合， 如图所示。
多级放大电路的输出电阻等于末级（即输出级） 的输出电阻， 即
电路与电子技术
多级放大电路
信号放大电路
1.2
多级放大电路的级间耦合方式
3.变压器耦合
变压器耦合放 大电路如图所 示， 前后级通 过变压器传递 交流信号。
多级放大电路
信号放大电路
1.3
多级放大电路的Байду номын сангаас能分析
多级放大电路
多级放大电路的电压放大倍数为各级电压放大倍数的乘积。对于一个n 级放 大电路， 有
需要注意的是， 在计算各级放大电路的放大倍数时， 应将后级电路的输入 电阻作为负载。 多级放大电路的输入电阻等于第一级（即输入级） 的输入电阻， 即
多级放大电路电压增益的计算
多级放大电路电压增益的计算在求分立元件多级放大电路的电压放大倍数时有两种处理方法：一是将后一级的输入电阻作为前一级的负载考虑，即将第二级的输入电阻与第一级集电极负载电阻并联，简称输入电阻法。
二是将后一级与前一级开路，计算前一级的开路电压放大倍数和输出电阻，并将其作为信号源内阻加以考虑，共同作用到后一级的输入端，简称开路电压法。
现以图示两级放大电路为例加以说明。
例1：三极管的β1=β2=β=100，V BE1=V BE2=0.7V。
计算总电压放大倍数。
分别用输入电阻法和开路电压法计算。
解：一、求静态工作点：A9.3=mA0.0093=mA7.2101)20//51(7.038.3)+(1+)//('=e1b2b1BE1CCBQ1μβ⨯+-=-RRRVVImA93.0BQ1CQ1==IIβV26.7V)1.593.012(c1CQ1ccB2C1=⨯-=-==RIVVVCEQ1cc CQ1c1CQ1BQ1e1cc CQ1c1e1=1209378 V47 V()()(..).V V I R I I R V I R R--+≈-+=-⨯=V96.7V)7.026.7(BE2B2E2=+=+=VVVV47.4V)3.404.1(mA04.1mA9.3/04.4mA]9.3/)96.712[(/)(c2CQ2C2e2E2CCCQ2EQ2=⨯====-=-=≈RIVRVVIIV45.3V)96.747.4(E2C2CEQ2-=-=-=VVV二、求电压增益：（1）用输入电阻法求电压增益 先计算三极管的输入电阻Ω=Ω⨯+Ω=++Ω=Ω⨯+Ω=++k 8.2 04.126101 300mA)(mV)(26)1(=k 1.3 93.026101 300mA)(mV)(26)1(=E2bb be2E1bb be1I r r I r r ββ电压增益be2i2be1i2c113.581.3)8.2//1.5(100)//(=r R r R R A v =-=⨯-=-式中β6.1538.23.4100)//(=be2L c22-=⨯-=-r R R A v β8955)6.153(3.5821=-⨯-==v v v A A A 如果求从V S 算起的电压增益，需计算输入电阻 Ω===k 55.220//51//1.3//// b2b1be1i1R R r R 9.41)3.58(55.2155.21i1S i1s1-=-⨯+=+=v v A R R R A6436)6.153(9.412s1s =-⨯-==v v v A A A（2）用开路电压法求电压增益第一级的开路电压增益8932)3.54()5.164(==3.548.23.41008.21.58.2=5.1641.31.5100=2O1be2c2i2o1i22c1o1be1c1O1=-⨯--=⨯⨯+-=⨯+-≈-=⨯-=-v v v v v A A A r R R R R A R R r R A ββ例2：如图所示为两级阻容耦合放大电路，已知12CC =U V ，20B1B1='=R R k Ω，10B2B2='=R R k Ω，2C2C1==R R k Ω，2E2E1==R R k Ω，2L =R k Ω，5021==ββ，6.0BE2BE1==U U V 。
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实验项目：多级电压放大器的仿真研究
一、实验目的
1．进一步掌握多级放大器性能指标的分析方法。
2．掌握多级放大电路的调试及有关计算。
3．学习用Multisim软件研究放大电路的一般步骤。
二、实验仪器与设备
三、实验原理与参考电路
两级阻容耦合放大电路如图1所示：
多级放大电路由u i 端输入信号，通过Q 1、Q 2两级放大后，从u o 端输出信号。
Q 1、Q 2构成二级基本电压放大器，晶体管工作状态通过R W1、R W2调整。
设计电路时，需要通过测量Q 1、Q 2的各极电位和Ic 电流来确定Q 1、Q 2工作在放大状态。
图1 两级阻容耦合放大电路
1．直流工作点分析
直流工作点分析用于确定电路的直流工作点，晶体管是否处于放大状态。
在multisim10工作界面中选择“simulate / Analysi / DC Operating Point”，设置分析类型为直流分析，放大器的直流工作点分析如图2所示。
通过晶体管各极电压值
的测量确定Q
1、Q
2
工作状态。
图2 电路各节点电压
2. 动态分析
（1）电压增益
放大倍数的测量可以用虚拟数字示波器的A通道接输入信号电压与B通道接放大器的输出信号电压比表示，显示波形如图3所示。
图3 输入/输出波形
（2）频率特性
在实际电路中，通常要求放大器能够放大一定频率范围的信号。
我们把放大器的放大倍数和工作信号频率有关的特性称为幅频特性，其曲线则称为幅频频率特性曲线。
当放大倍数下降到中频的0.707倍时，低频区所对应的频点称为下限频率，用f L 表示，高频区所对应的频点称为上限频率，用f H 表示, f BW =f H -f L ,称为放大器的通频带，放大器输出信号的相移与频率的关系称为相频特性。
连接波特图仪，打开波特图仪面板，设置幅频特性参数即可测试幅频特性曲线，如4图所示。
图4 幅频特性测量
（3）参数扫描分析
研究耦合电容C 3参数的改变，对放大器频率特性的影响。
选择Analysis/Parameter Sweep 选项，打开参数扫描设置对话框，选择C 3输出耦合电容，从0.1uF 到100uF 按“Decade”扫描，Output node 节点选“11”，得到如图5所示的频率特性图，最下面选中的为C 3=0.1uF 曲线，其低频特性较差，最上面的为C 3=100uF 曲线，低频特性最好，但与C 3=10uF 的低频特性差别不大，所以一般耦合电容选择10uF 。
图5 幅频特性的参数扫描结果
四、实验内容
1．在Multisim10环境中，绘制两级电压放大器，通过调整R
W1、
R W2，使I C1=2mA、I C2=2mA。
2．通过虚拟数字万用表测量Q1、Q2各极电压，同时进行直流工作点电压分析。
3．输入5mV、1KHz正弦波信号，通过虚拟数字示波器观察输出波形，在不失真的情况下，用示波器测量放大器的电压放大倍数，并记录输入、输出波形及相位关系。
4．输入信号同上，分别调节R w1到100％和0％，用示波器观察输出波形，并记录波形。
5．通过波特图仪观察两级电压放大器的幅频特性曲线，并测量其频带宽度。
6．改变C
2分别为100uF、10uF、1uF、0.1uF，通过参数扫描
研究多级放大器的频率特性。
五、实验报告
1．绘制电路图，整理实验数据，绘出相应波形。
2．画出相关波形，分析波形失真的原因。
3．通过参数扫描，研究分析多级放大器的频率特性主要与哪些因素有关。
4．总结使用Multisim仿真软件的体会。
六、思考题
1．输出波形失真的原因有那些？怎么克服？
2．利用Multisim仿真软件如何进行直流工作点的参数扫描分析？
七、实验总结。