电压放大倍数

(1)共射—共基（CE-CB）组合放大电路
图3.37 CE-CB组合放大器及其交流通路
1)输入电阻
Ri

vi ii
R2 // R3 // rbe1
2)输出电阻
Ro=RC
（3.41） （3.42）
3)电压放大倍数
Av

vo vi

Av1 Av2


1Ri2
rbe1
2 (RC // RL )
RL
Re2 // Ro2
vs 0
其中
Ro' 2

rbe
RC1 //
1 2
Rb3
（3.50）
3）电压放大倍数
Av

vo vi

Av1 Av2
1[RC1 // Rb3 //(rbe2 (1 2 )RL )] (1 2 )RL
rbe1
rbe2 (1 2 )RL
1[RC1 // Rb3 //(rbe2 (1 2 )RL )]
。
rbe1


1RL
rbe1
RC
vs 0
（3.46）
3) 电压放大倍数
Av

vo vi

Av1 Av2

(1 1)(RE // Ri2 ) 2 (RC // RL )
rbe1 (1 1)(RE // Ri2 )
rbe2
（3.47）
若两管小信号参数相同， 通常 RE Ri2 则
Av

vo vi

Av1 Av2
但在计算Ri1 时要把后一级的输入电阻作为第一级 的负载电阻来考虑。即
Ri
vi ii
Ri1 RL1 Ri 2
（3.39）
(3)输出电阻
多级放大器的输出电阻RO,就是最末级放大器的 输出电阻 Ron。
但在计算Ron时要把前一级的输出电阻作为它的 信号源内阻来考虑。即
vt R R o
常用的耦合方式： 直接耦合 电容耦合（阻容耦合） 变压器耦合 光电耦合
(1)直接耦合 直接耦合是通过导线直接将后级电路与前级相
连接，如图3.33所示。
图3.33 直接耦合放大器
优点： 1)直接耦合放大器不仅能放大快变的交流信号，
还能放大缓变信号或直流信号。 2)便于集成。
缺点： 1)各级静态工作点Q不再相互独立，分析、设计
图 3.32 变压器耦合放大器
优点： 各级静态工作点Q也相互独立、互不影响； 可通过阻抗变换达到功率匹配。
缺点： 不能放大直流或缓变信号； 只能用于分立元件电路。
（4）光电耦合
光电耦合是以光信号为媒介来实现电信号的耦合 和传递的，因其抗干扰能力强而得到越来越广泛的应 用。
光电耦合器是将发光元件（发光二极管）与光敏 元件（光电三极管）相互绝缘地组合在一起，如图 3.34（a）所示。
(2) 共集—共基（CC-CB）组合放大电路
图3.38 CC-CB组合放大电路及其交流通路
1) 输入电阻
其中
Ri
vi ii
RB // Ri1
（3.45）
Ri1 rbe1 (1 1）(RE // Ri2 )

Ri2

rbe2
1 2
2) 输出电阻
Ro

vt it
RL
3.4 多级放大电路
为什么需要多级放大电路？
一级放大器放大倍数不够，需要多级级联。 放大倍数满足要求，输入电阻或输出电阻不满
足要求，也需要级联。
怎样级联？ 多级放大器性能指标如何计算？
1. 耦合方式 多级放大器级与级之间、信号源与放大器之间、
放大器与负载之间的连接方式，或者说信号传输方 式。
（3）共集－共射（CC-CE）组合放大电路
大的输入电阻－提高源电压增益 小的输出电阻－减小时间常数－扩展通频带
（4）共射－共集（CE－CC）组合放大电路
1）输入电阻
Ri

vi ii
RB // Ri1
（3.49）
其中
RB Rb1 // Rb2 Ri1 rbe1
2）输出电阻
Ro
vt it
和调试困难。 2)前后级的直流电平需匹配。 3)存在着严重的零点漂移现象，克服的有效方法
是第一级采用差动放大器。
(2)电容耦合
图3.31 电容耦合放大器
优点： 各级静态工作点Q相互独立、互不影响，设计、
计算、调试方便。
缺点： 不能放大直流或缓变的信号。 集成电路中通常不采用电容耦合。
(3)变压器耦合
rbe2
其中第二级共基放大器的输入电阻
Ri 2

rbe 2
1 2
若两管的小信号参数相同，则
（3.43）
Av



rbe
rbe
1


(RC // rbe
RL
)



(RC // rbe
RL )
（3.44）
上式表明:CE-CB组合放大电路的电压放大倍数与
单级CE放大器相同。
从第五章可知，它展宽了通频带，稳定性好，不易自激。
图3.36 多级放大器的通用模型
（1）电压放大倍数
Av

vo vi

vo1 vo2 vi vo1
vo vo ( n 1)

Av1 Av2
Avn
（3－38）
上式表明，多级放大器电压放大倍数是在考虑 了级与级之间负载效应后各级放大器电压放大倍数 的乘积。
（2）输入电阻
多级放大器的输入电阻Ri就是第一级放大器的 输入电阻Ri1。
发光元件为输入回路，它将电能转化成光能；光 敏元件为输出回路，它将光能再转换成电能。
输入与输出电路的电气隔离，可有效地抑制电干 扰。在输出回路常采用复合管（也称达林顿管）形式 以增大放大倍数。
图3.34 光电耦合器及其传输特性
图3.35 光电耦合放大电路
2. 多级放大器性能指标的计算 后级放大器的输入电阻是前级放大器的负载，而后 级放大器的输出电路是后级放大器的信号源。
it RL
on Rsn Ro( n1)
vs 0
（3.40）
3. BJT组合放大器
BJT组合放大器是一些常用的双管级联放大器，但 这些级联放大器的目的并不是为了提高电压放大倍数， 而是为了改善放大器的其它性能指标:
展宽放大器的频率范围 防止自激等。
本节主要讨论三个BJT双管组合电路中频段交流指标 的计算。

(1 )Ri2 rbe (1 )Ri2

(RC // RL )
rbe

1 2
(RC // RL )
rbe
（3.48）
上式表明:CC-CB 组合放大电路的电压放大倍数只是单管 CE放大器的一半；但由于CC和CB组态的高频性能都优于CE 状态。所以，它们的组合放大电路的高频特性会比CE放大 器好。