4-1 多级放大电路习题

第四章§4.1 多级放大电路习题

（一）考核内容

3．掌握多级放大电路耦合方式、特点。

4.1 多级放大电路

4.4.1 多级放大电路的耦合方式

在多级放大电路中,将级与级之间的连接方式称为耦合方式.。一般常用的耦合方式有：阻容耦合、直接耦合、变压器耦合。

1、阻容耦合：将放大器通过电容和下一级的输入电阻连接的方式称为阻容耦合方式。

阻容耦合放大电路的优点是:

(1)因电容具有“隔直”作用，所以各级电路的静态工作点相互独立，互不影响。这给放大电路

的分析、设计和调试带来了很大的方便。此外，还具有体积小、重量轻等优点。

(2)在信号传输过程中，交流信号损失小。

阻容耦合放大电路的缺点是:

(1)因电容对交流信号具有一定的容抗，若电容量不是足够大，则在信号传输过程中会受到一定的衰减。尤其不便于传输变化缓慢的信号。

(2) 在集成电路中制造大容量的电容很困难，所以这种耦合方式下的多级放大电路不便于集成。

2

直接耦合

为了避免在信号传输过程中，耦合电容对缓慢变化的信号带来不良影响，把前一级输出端（或

经过电阻等）直接接到下一级的输入端，这种连接方式称为直接耦合。直接耦合的优点是:

(1)既可以放大交流信号，也可以放大直流和变化非常缓慢的信号。

(2)电路简单，便于集成，所以集成电路中多采用这种耦合方式。

直接耦合的缺点是:

(1) 直接耦合放大电路的各级静态工作点相互影响，各级静态工作点相互牵制。

(2) 存在零点漂移。

多级放大电路的直接耦合是指前一级放大电路的输出直接接在下一级放大电路的输入端，很显然直接耦合放大电路的各级静态工作点相互影响，并且还存在零点漂移现象，即当输入信号为零时，受环境温度等因素的影响，输出信号不为零，而是在静态工作点附近上下变化。

【概念】零点漂移：指当输入信号为零时，输出信号不为零，而是在静态工作点附近上下变化。

原因：放大器件的参数受温度影响而使Q 点不稳定。也称温度漂移。

放大电路级数愈多，放大倍数愈高，零点漂移问题愈严重。

3变压器耦合：放大器的级与级之间通过变压器连接的方式称为变压器耦合。

变压器耦合的优点是:

(1)由于变压器不能传输直流，故各级静态工作点互不影响，可分别计算和调整。

(2)变压器可以通过电磁感应进行交流信号的传输，并且可以进行阻抗匹配，以使负载得到最大

功率。另外由于可以根据负载选择变压器的匝比，以实现阻抗匹配，故变压器耦合放大电路在大功率放大电路中得到广泛的应用。

变压器耦合的缺点是:

(1)高频和低频性能比较差，不能传输直流或变化缓慢的信号，使用只能用于交流放大。

(2)变压器的重量太大，很难集成。

4.1.2多级放大电路的分析和计算

1. 电压放大倍数：多级放大电路的分析和计算与单级放大器的分析方法基本相同。对一个n级

级联的放大器，假设各级的电压放大系数分别为

n

u

u3

u2

u1

A

A

A

A

⋅⋅⋅

⋅

⋅，则总的电压放大系数为

n

u

u3

u2

u1

in

on

i3

o3

i2

o2

i

o1

i

o

n

u

A

A

A

A

U

U

U

U

U

U

U

U

U

U

A

⋅⋅⋅

=

⋅⋅⋅⋅⋅

⋅

⋅

=

=

∙

∙

∙

∙

∙

∙

∙

∙

∙

∙

在计算每级电压增益时，必须考虑前后级之间的影响，即前级放大器作为后级放大器的信号源

输入端，后级放大器是前级放大器的负载，例如

i2

L1

R

R=，

i2

c1

///

L1

R

R

R=。

增益：一般将用分贝表示的放大倍数称为增益，用G表示。

如果输入电阻和输出电阻相等，则电压增益G u为：)

(dB

lg

20

i

o

U

U

G

u

=

若用分贝（dB）表示，则多级放大总增益为各级增益的代数和，即：

(dB)

)

(dB

1u

u

G

G=+(dB)

2

u

G

2．输入和输出电阻

（1）输入电阻：由于输入级连接着信号源，它的主要任务是从信号源获得输入信号。

多级放大电路的输入电阻就是输入级的输入电阻，即

i1

i

R

R=

（2）输出电阻：多级放大电路的输出级就是电路的最后一级，其作用是推动负载工作。

多级放大电路的输出电阻就是输出级的输出电阻，即

on

o

R

R=

在多级放大电路里，可以把后级的输入电阻作为是前级的负载。在多级放大电路里，可以把前级输出电阻是后级的信号源电阻，