第6章 级联放大电路

三、多级放大电路中频特性分析举例
多级放大电路的中频特性指标：与单级相同，有电压增益、输 入电阻、输出电阻。
例题：两级放大电路参数如 图所示。 已知三极管的参数为: hfe1= hfe2 =hfe=100;
UBE1=UBE2=0.7V。 要求：分别用输入电阻法 和开路电压法计算总电压 增益。
解：方法一：用输入电阻法求电压增益
VT1 RS + us + ui -
+ uo1 ro1
VT2 RE2
+ uo -
ro1
VT2
+ uo -
+ uo1 （b)开路电压法
（a) 多级放大电路图
+Vcc RB1 RC1 RB2 RC2 RB2 RC2
+Vcc
VT1 RS + us + ui -
+ uo1 ro1
VT2 RE2
+ uo -
耦合概念：多级放大电路的连接过程中，前一级输出与
下一级输入的连接方式称为耦合方式。 放大电路的级间耦合应满足条件: （1）保证信号的传输； （2）保证各级的静态工作点正确。 阻容偶合 耦合方式 变压器偶合 直接耦合 光电耦合
级间耦合方式
1. 阻容耦合 概念：级间采用电容耦合。 电容的作用： 传送交流信号；阻隔直流。 与下级输入电阻构成阻容耦 合。 特点： Ec
Ui
Uo
优点：结构简单，各级放大电路工作点互不影响，放大效果好；。 缺点：不能传送变化缓慢的信号或直流信号。不适宜集成化。
级间耦合方式
2. 变压器耦合 概念：两级间利用变压器来传送信号的耦合方式称变压器耦合。 变压器耦合的特点： （1）变压器耦合可隔除直流，传递一定频率的交流信号，因
此各级的 Q 互相独立。
•求分立元件多级放大电路电压增益有两种方法 (1)输入电阻法 (2)开路电压法
二、多级放大电路的动态分析(续）
(1)输入电阻法：在求单级放大电路的放大倍数时必须将后 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。
+Vcc RB1 RC1 RB2 RC2 RB1 RC1 +Vcc
ro1
VT2
+ uo -
+ uo1 （b)开路电压法
u u u o o1 o A A 总的电压放大倍数为 A U U1 Us2 u u i i u o1
（a) 多级放大电路图
u u o1 o 其中： A ; A U1 Us2 u u i o1
u r o i1 A 考虑信号源内阻时 A Us U u R r s S i1
第6章 级联放大电路
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？
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
一、多级放大电路的耦合方式
ri1 AU R S ri1
二、多级放大电路的动态分析（了解）
(2)开路电压法: 将后一级与前一级开路，计算前一级的开路 电压增益和输出电阻，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。(即将前一级输出电阻看成后一级 的信号源内阻)
+Vcc RB1 RC1 RB2 RC2 RB2 RC2 +Vcc
VT1 Rs + us + ui -
+ uo1 ri2
VT2 RE2
+ uo Rs + us -
VT1
+ uo1 -
ri2
ri1
（a) 多级放大电路图
（b) 输入电阻法
+Vcc RB1 RC1 RB2 RC2 RB1 RC1
+Vcc
VT1 Rs + us + ui -
+ uo1 ri2
VT2 RE2
1.输入级:高性能的差动放大电 路。运放有两个输入端，一个 U 称为同相输入端，即输出与该 U + 端输入信号相位相同，用符号 U＋ 表示；另一个称为反相输 入端，即输出与该端输入信号 相位相反，用符号U－表示。
差放 输入级
中间 放大级
低阻 输出级
恒流源 偏置
运放组成
2.中间放大级：提供高的电压增益，以保证运放的运算精度 。多为差动电路和带有源负载的高增益放大器。 3.低阻输出级：由PNP和NPN两种极性的三极管或复合管组 成，以获得正负两个极性的输出电压或电流。具体电路参阅 功率放大器。 4.恒流源偏置：可提供稳定的几乎不随温度而变化的偏置电 流，以稳定工作点。
（2）可以实现输出级与负
载的阻抗变换，以获得有效 的功率传输。
变压器耦合放大电路
Biblioteka Baidu 阻抗变换工作原理：
级间耦合方式
理想条件下，变压器原副边的匝数比为：
N1 / N2 =U1 / U2;
N2 / N1 =I1 / I2; U1 =U2 N1 / N2 I1 = I2 N1 / N2 所以有 RL = U1 / I1 = (N1 / = n2 RL 结论：可通过调整匝比 n 使原、副端阻抗匹配。 N2 ) 2 RL RL’ 变压器耦合阻抗变换的原理图
+ Ui
RL Io
Ii
D1
D2
Uo
RL
E1
特点：
输出不共地解决地线干扰）
光电耦合电路
E2
抗干扰性强。（干扰信号不能产生持续的电流、单向传输、输入
二、多级放大电路的动态分析
多级放大电路放大倍数的计算
A A A A A A 1 2 3 n i
i= 1
n
其中：Ai是第i级放大电路的放大倍数。
3. 直接耦合
级间耦合方式
概念：各级电路之间直接连接或采用对直流呈导通特性的电 阻、二极管等元件相接。
•直接耦合的特点
优点：具有良好的低频特性， 可放大变化缓慢的信号，无 耦合大电容，便于集成。
直接耦合放大电路
级间耦合方式
4. 光电耦合
概念：两级间利用光电耦合器来传送信号的耦合方式称光电耦合。
采用发光二极管和光敏二极管构成； 工作原理： 输入电压Ui使D1发光；光 使D2产生电流，输出Uo。 工作过程：电光电
+ uo Rs + us -
VT1
+ uo1 -
ri2
ri1
（a) 多级放大电路图
（b) 输入电阻法
u o A A U U 1A U 2 u i
级联放大器电压增益AU
考虑信号源内阻时
AU s
其中： u u o1 o A ， A U 1 U 2 u u i o1
u o u i u o1 u o u s u s u i u o1