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：
A
9.3
=
mA
0.0093
=
mA
7.2
101
)
20
//
51
(
7.0
38
.3
)
+
(1
+
)
//
(
'
=
e1
b2
b1
BE1
CC
BQ1
μ
β?
+
-
=
-
R
R
R
V
V
I
mA
93.0
BQ1
CQ1
=
=I
Iβ
V
26
.7
V
)1.5
93
.0
12
(
c1
CQ1
cc
B2
C1
=
?
-
=
-
=
=R
I
V
V
V
CEQ1cc CQ1c1CQ1BQ1e1cc CQ1c1e1
=
1209378 V47 V
()()
(..).
V V I R I I R V I R R
--+≈-+
=-?=
V
96
.7
V
)7.0
26
.7(
BE2
B2
E2
=
+
=
+
=V
V
V
V
47
.4
V
)3.4
04
.1(
mA
04
.1
mA
9.3/
04
.4
mA
]9.3/)
96
.7
12
[(
/)
(
c2
CQ2
C2
e2
E2
CC
CQ2
EQ2
=
?
=
=
=
=
-
=
-
=
≈
R
I
V
R
V
V
I
I
V
45
.3
V
)
96
.7
47
.4(
E2
C2
CEQ2
-
=
-
=
-
=V
V
V
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
.126
101 300mA)(mV)(26)1(=k 1.3 93
.026
101 300mA)(mV)(26)
1(=E2bb be2
E1bb be1I r r I r r ββ
电压增益
be2
i2be1
i2c113
.581.3)
8.2//1.5(100)
//(=r R r R R A v =-=?-
=-
式中β
6.1538
.23
.4100)
//(=be2
L c22-=?-
=-
r R R A v β
8955)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 A
6436)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=2O1be2c2i2o1i22c1o1be1
c1
O1=-?--=??+-=?+-
≈-=?-
=-
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 ，20B1
B1='=R R k Ω，10B2
B2='=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 。
（1）求前、后级放大电路的静态值。 （2）画出微变等效电路。
（3）求各级电压放大倍数u1
A 、u2A 和总电压放大倍数u A 。
u s
+u o -
CC
分析： 两级放大电路都是共发射极的分压式偏置放大电路，由于级间采用阻容耦合方式，
故各级电路的静态值可分别计算，动态分析时需注意第二级的输入电阻就是第一级的负载电阻，即i2L1r R =。
解： （1）各级电路静态值的计算采用估算法。
第一级：
41210
2010
CC B2B1B2B1=?+=+=
U R R R U （V ）
7.126
.04E1BE1B1E1C1=-=-=
≈R U U I I （mA ）
0.03450
7
.11
C1
B1==
=
βI I （mA ） 2.5)22(7.112)(E1C1C1CC CE1=+?-=+-=R R I U U （V ）
第二级：
41210
2010
CC B2B1B2B2=?+='+''=
U R R R U （V ）
7.126
.04E2BE2B2E2C2=-=-=
≈R U U I I （mA ）
0.03450
7
.12
C2
B2==
=
βI I （mA ）
2.5)22(7.112)(E2C2C2CC CE2=+?-=+-=R R I U U （V ）
（2）微变等效电路如图所示。
R U +
-
（3）求各级电路的电压放大倍数u1
A 、u2A 和总电压放大倍数u A 。 三极管V 1的动态输入电阻为：
10807
.126
)501(30026)
1(300E11be1=?++=++=I r β(Ω) 三极管V 2的动态输入电阻为：
10807
.126
)501(30026)
1(300E22be2=?++=++=I r β(Ω) 第二级输入电阻为：
93.008.1//10//20////be2B2B1
i2==''=r R R r （k Ω） 第一级等效负载电阻为：
63.093.0//2//i2C1L1
==='r R R （k Ω） 第二级等效负载电阻为：
12//2//L C2L2
==='R R R （k Ω） 第一级电压放大倍数为：
3008
.163.050be1L11u1
-=?-='-=r R A β 第二级电压放大倍数为：
5008
.1150be2L22u2
-=?-='-=r R A β 两级总电压放大倍数为：
1500)50()30(u2u1u =-?-==A A A
例3：在 如图所示的两级阻容耦合放大电路中，已知12CC =U V ，30B1=R k Ω，20B2=R k
Ω，4E1C1==R R k Ω，130B3=R k Ω，3E2=R k Ω，5.1L =R k Ω，5021==ββ，8.0BE2BE1==U U V 。
（1）求前、后级放大电路的静态值。 （2）画出微变等效电路。
（3）求各级电压放大倍数u1
A 、u2A 和总电压放大倍数u A 。 （4）后级采用射极输出器有何好处？
+u o -
CC
分析 第一级放大电路是共发射极的分压式偏置放大电路，第二级放大电路是射极输出器。
射极输出器的输出电阻很小，可使输出电压稳定，增强带负载能力。
解 （1）各级电路静态值的计算采用估算法。
第一级：
8.41220
3020
CC B2B1B2B1=?+=+=
U R R R U （V ）
148
.08.4E1BE1B1E1C1=-=-=
≈R U U I I （mA ）
0.0250
1
1
C1
B1==
=
βI I （mA ） 4)44(112)(E1C1C1CC CE1=+?-=+-=R R I U U （V ）
第二级：
04.03
)501(1308
.012)1(E22B3BE2CC B2=?++-=++-=
R R U U I β（mA ）
204.050B22C2=?==I I β（mA ）
63212E2C2CC CE2=?-=-=R I U U （V ）
（2）微变等效电路如图所示。
+
-
（3）求各级电路的电压放大倍数u1
A 、u2A 和总电压放大倍数u A 。 三极管V 1的动态输入电阻为：
16301
26
)501(30026)
1(300E11be1=?++=++=I r β(Ω) 三极管V 2的动态输入电阻为：
9602
26
)501(30026)
1(300E22be2=?++=++=I r β(Ω) 第二级输入电阻为：
5.70]3)501(9
6.0//[130])1(//[E22be2B3i2=?++=++=R r R r β（k Ω）
第一级等效负载电阻为：
8.35.70//4//i2C1L1
==='r R R （k Ω） 第二级等效负载电阻为：
15.1//3//L E2L2
==='R R R （k Ω） 第一级电压放大倍数为：
11663
.18.350be1L11u1
-=?-='-=r R A β 第二级电压放大倍数为：
98.01
)501(96.01
)501()1()1(L22be2L22u2
=?++?+='++'+=R r R A ββ 两级总电压放大倍数为：
11498.0)116(u2u1u =?-==A A A
（4）后级采用射极输出器是由于射极输出器的输出电阻很小，可使输出电压稳定，增强带负载能力。
例4： 在如图所示的两级阻容耦合放大电路中，已知24CC =U V ，1B1=R M Ω，
27E1=R k Ω，82B1
='R k Ω，43B2='R k Ω，10C2=R k Ω，2.8E2=R k Ω，10L =R k Ω，5021==ββ。
（1）求前、后级放大电路的静态值。 （2）画出微变等效电路。
（3）求各级电压放大倍数u1
A 、u2A 和总电压放大倍数u A 。 （4）前级采用射极输出器有何好处？
+u o -
CC
分析 第一级放大电路是射极输出器，第二级放大电路是共发射极的分压式偏置放大电路。
射极输出器的输入电阻很高，可减小信号源阻压降，减轻信号源的负担。
解： （1）各级电路静态值的计算采用估算法。
第一级：
01.027
)501(100024
)1()1(E11B1BE1CC E11B1BE1CC B1=?++=++-≈++-=
R R U U R R U U I ββ（mA ）
5.001.050B11C1=?==I I β（mA ） 5.10275.024E1C1CC CE1=?-=-=R I U U （V ）
第二级：
3.82443
8243
CC B2B1B2B2=?+='+''=
U R R R U （V ）
12
.83
.8E2B2E2BE2B2E2C2==≈-=
≈R U R U U I I （mA ）
0.0250
1
2
C2
B2==
=
βI I （mA ） 8.5)2.810(124)(E2C2C2CC CE2=+?-=+-=R R I U U （V ）
（2）微变等效电路如图所示。
+
-
（3）求各级电路的电压放大倍数u1
A 、u2A 和总电压放大倍数u A 。 三极管V 1的动态输入电阻为：
29505
.026
)501(30026)
1(300E11be1=?++=++=I r β(Ω) 三极管V 2的动态输入电阻为：
16301
26
)501(30026)
1(300E22be2=?++=++=I r β(Ω) 第二级输入电阻为：
27.163.1//43//82////be2B2B1
i2==''=r R R r （k Ω） 第一级等效负载电阻为：
2.127.1//27//i2E1L1
==='r R R （k Ω） 第二级等效负载电阻为：
510//10//L C2L2
==='R R R （k Ω） 第一级电压放大倍数为：
95.02
.1)501(95.22
.1)501()1()1(L11be1L11u1
=?++?+='++'+=R r R A ββ 第二级电压放大倍数为：
4.15363
.1550be2L22u2
-=?-='-=r R A β 两级总电压放大倍数为：
146)4.153(95.0u2u1u -=-?==A A A
（4）前级采用射极输出器是由于射极输出器的输入电阻很高，可减小信号源阻压降，减轻信号源的负担。