第3章-多级放大电路

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多级放大电路

多级放大电路
第3章 多级放大电路
3.1 多级放大电路
3.1.1 多级放大电路的组成
1. 多级放大电路的组成 将两级或两级以上的单管放大电路连接起来就组成了
多级放大电路,其组成可用图3.1.1所示的框图来表示。
信号源

输入级
电压 放大级
电压 放大级
推动级
负 载 功率 输出级
图3.1.1 多级放大电路的组成方框图
3.1.1 多级放大电路的组成
3.3.2 乙类互补对称功率放大电路
3.乙类功放的交越失真
交越失真产生+U的CC 原因:
在线于性T1 晶,体ui <i管cu1 T特时性晶存体在管非截
止。
+
iL
因会此出T在现2 正一、些ic2负非半线R周性L 交失u-o替真过,零这处种
失真称为交越失真。如图所示。 —UCC
温度漂移是直接耦合放大器存在的最主要问题。一般来说,直 接耦合放大器的级数愈多,放大倍数愈高,则零点漂移问题愈严重。 而控制第一级的漂移问题是最为重要的。
3.2.1 基本差分放大电路
1. 差分放大电路的结构
+ UCC
RC
RB T1 + ui1 -
+ uo -
+
+
u01
uo2


RC
T2 RB +
ui2
- UEE

图3.2.1 基本差分放大电路
该电路采用两 个相同参数的 BJT,其外围电 路完全相同,即 电路两边完全对 称。
ui ui1 ui2
uo uo1 uo2
3.3 功率放大电路
3.3.1 功率放大器的特点和分类

第3章放大电路中的负反馈讲解

第3章放大电路中的负反馈讲解

1 F
信号X、反馈系数F 和闭环增益Af 在四种负反馈组态中的具体形式
信号及 传递比
X i、X f、X id
X o
F
=
X f X o
A f
=
X o X i
特点
电压串联
Ui、Uf、Uid
Uo
Fu
=
Uf Uo
Auf
=
Uo Ui
输入以电压形 式求和,输出 取电压,闭环 电压增益
= iid
ui + AFiid
=
ui
(1+ AF )iid
= Ri 1+ AF
Ri
=
ui ii
Ri是基本放大电路的输入电阻。
⒉ 对输出电阻的影响
⑴ 电压负反馈使输出电阻减小
负载开路
此处用XS=0 是因 为考虑到电压并联负
反馈时,信号源内阻
不能为零,否则反馈 信号将被信号源旁路。
XS=0 ,说明信号源内 阻还存在。
A — 基本放大器放大倍数 F — 反馈网络的反馈系数
..
开环增益:A = Xo / Xid
.. 反馈系数:F = X.f / Xo
闭环增益: A
f
=.X o
Xi
=
1
A + AF
反馈深度:(1+AF)
深度负反馈条件:(1+AF)>>1 。
一般(1+AF)≥10,满足深度负反馈条件。
在深度负反馈条件下,Af ≈

F

uf AFuid


故输入电阻增加。
图 3-20 串联负反馈对输入电阻的影响
⑵ 并联负反馈使输入电阻减小

第3章-分立元件基本放大电路

第3章-分立元件基本放大电路

UCE UCC IE RE
2、 动态分析 作微变等效电路,C1、C2、UCC短路。
İb
RS
U·S ~
·RB
Ui
rbe İe
RE
İc
β ib


Aus Au
ri
RS ri
RL
·
Uo
1. 放大倍数




Au
Uo

Ui
U0 Ie

Ui


Au •
(1 ) Ib
Ib rbe (1
当UBE > 0.5V , IBS=(UCC-0)/βRC
当IB ≥ IBS BE、BC正偏,VT饱和
当0 < IB < IBS ,VT 放大
➢ 微变等效电路法
晶体管的微变等效电路 共射放大电路的微变等效电路 放大器的性能分析
一、晶体管的微变等效电路
1. 微变等效电路 将三极管等效为线性元件的电路。 等效条件:信号变化范围小。
47.6A
38.53K

A
uUs CEA•IuCUrCi CriRIISBER02E.9.38481m2(A3823..853.385322)
70.2.94V35

Au
(1 )(RE // RL)
(1 50)(2 // 2)
rbe (1 )(RE // RL) 0.846 (1 50)(2 // 2)
➢ 共集电极放大电路
共集电极放大电路的分析 共集电极放大电路的特点及应用
一、共集电极放大电路(射随器)的分析
1、静态分析
UCC RB IB UBE IE RE
RB

第3章-多级放大电路-习题解答

第3章-多级放大电路-习题解答

第3章自测题、习题解答自测题3一、选择:选择:〔请选出最合适的一项答案〕1、在三种常见的耦合方式中,静态工作点独立,体积较小是〔 〕的优点.A 〕阻容耦合 B> 变压器耦合 C 〕直接耦合2、直接耦合放大电路的放大倍数越大,在输出端出现的漂移电压就越〔 〕.A> 大 B> 小 C> 和放大倍数无关3、在集成电路中,采用差动放大电路的主要目的是为了〔 〕A> 提高输入电阻 B> 减小输出电阻 C> 消除温度漂移 D> 提高放大倍数 4、两个相同的单级共射放大电路,空载时电压放大倍数均为30,现将它们级连后组成一个两级放大电路,则总的电压放大倍数〔 〕A> 等于60 B> 等于900 C> 小于900 D> 大于9005、将单端输入——双端输出的差动放大电路改接成双端输入——双端输出时,其差模电压放大倍数将〔 〕;改接成单端输入——单端输出时,其差模电压放大倍数将〔 〕. A> 不变 B 〕增大一倍 C> 减小一半 D> 不确定 解:1、A 2、A 3、C 4、C 5、A C 二、填空:6、若差动放大电路两输入端电压分别为110i u mV =,24i u mV =,则等值差模输入信号为id u =mV,等值共模输入信号为ic u =mV.若双端输出电压放大倍数10ud A =,则输出电压o u =mV.7、三级放大电路中,已知1230u u A A dB ==,320u A dB =,则总的电压增益为dB,折合为倍. 8、在集成电路中,由于制造大容量的较困难,所以大多采用的耦合方式. 9、长尾式差动放大电路的发射极电阻e R 越大,对 越有利.10、多级放大器的总放大倍数为,总相移为, 输入电阻为,输出电阻为. 解:6、3mV 7mV 30mV7、80 4108、电容 直接耦合 9、提高共模抑制比 10、各单级放大倍数的乘积 各单级相移之和 从输入级看进出的等效电阻 从末级看进出的等效电阻 三、计算: 11、如图T 3-11,设12C E V=,晶体管50β=,300bb r Ω'=,11100b R k Ω=,2139b R k Ω=,16c R k Ω=,1 3.9e R k Ω=,1239b R k Ω=,2224b R k Ω=,23c R k Ω=,2 2.2e R k Ω=,3L R k Ω=,请计算u A 、i r 和o r .〔15分〕〔提示:先求静态工作点EQ I ,再求be r 〕图T3-11解:V 1管的直流通路如图11-1所示: 同理可得:交流等效电路如图11-2所示:又有:1112222112222(////)(////)b c b b b c b b be I R R R I R R R r β-=+故:1122221122221(////)(//)1344(////)c b b c L u c b b be be R R R R R A R R R r r ββ--=⨯≈+12、如图T 3-12所示,12100e e R R Ω==,BJT 的100β=,0.6BE U V =.求:〔1〕当V 0o2o1==u u 时,Q 点〔1B I 、1C I 、〕;〔2〕当V 01.0i1=u 、V 01.0i2-=u 时,求输出电压o2o1o u u u ==的值; 〔3〕当1c 、2c 间接入负载电阻 5.6L R k Ω=时,求u o 的值;〔4〕求电路的差模输入电阻r id 、共模输入电阻r ic 和输出电阻r o .〔图中r o 为电流源的等效电阻〕图T3-12解:〔1〕120112C C I I I mA ===〔2〕半边差动电路的交流等效电路如图12所示: 故11110.44(1)c o i be e R U U V r R ββ-=≈-++同理得:20.44o U V ≈ 故:120.88o o o U U U V =-=-〔3〕此时11111(//)214.6(1)Lc o u i be e R R U A U r R ββ-==≈-++ 故:120.292o o o U U U V =-=- 〔4〕12[(1)]25.6id be e r r R k β=++=Ω13如图T3-13,直流零输入时,直流零输出.已知80321===βββ,V 7.0U BE =,计算1C R 的值和电压放大倍数u A .图T3-13解:画出第二级的交流等效电路如图13所示: 第二级的输入电阻为: 第二级的放大倍数为: 第一级的放大倍数为:故:1213(40.7)529u u u A A A ==⨯-=-习题33.1 多级直接耦合放大电路中,〔 〕的零点漂移占主要地位.A> 第一级 B> 中间级 C> 输出级3.2 一个三级放大电路,测得第一级的电压增益为0dB,第二级的电压增益为40dB,第三级的电压增益为20dB,则总的电压增益为〔 〕A> 0dB B> 60dB C> 80dB D> 800dB3.3 在相同条件下,多级阻容耦合放大电路在输出端的零点漂移〔 〕. A 〕比直接耦合电路大 B 〕比直接耦合电路小 C 〕与直接耦合电路基本相同 3.4 要求流过负载的变化电流比流过集电极或发射极的变化电流大,应选< >耦合方式.A〕阻容B〕直接C〕变压器D〕阻容或变压器3.5要求静态时负载两端不含直流成分,应选< >耦合方式.A〕阻容B〕直接C〕变压器D〕阻容或变压器3.6一个多级放大器一般由多级电路组成,分析时可化为求的问题,但要考虑之间的影响.3.7直接耦合放大电路存在的主要问题是.3.8在阻容耦合、直接耦合和变压器耦合三种耦合方式中,既能放大直流信号,又能放大交流信号的是,只能放大交流信号的是,各级工作点之间相互无牵连的是,温漂影响最大的是,信号源与放大器之间有较好阻抗配合的是,易于集成的是,下限频率趋于零的是.o升高3.9某直接耦合放大器的增益为100,已知其温漂参数为1C/mV ,则当温度从20C o时,输出电压将漂移.到30C3.10由通频带相同的两个单级放大器组成两级阻容耦合放大器,总的通频带就要变窄,这是为什么?3.11 一个三级放大电路,测得第一级的电压放大倍数为1,第二级的电压放大倍数为100,第三级的电压放大倍数为10,则总的电压放大倍数为〔〕A> 110 B> 111 C> 1000 D> 不能确定3.12 一个两级阻容耦合放大电路的前级和后级的静态工作点均偏低,当前级输入信号幅度足够大时,后级输出电压波形将〔〕A> 首先产生饱和失真B> 首先产生截止失真C> 双向同时失真3.13 多级放大电路的输入电阻就是的输入电阻,但在计算时要考虑可能产生的影响.3.14 多级放大电路的输出电阻就是的输出电阻,但在计算时要考虑可能产生的影响.3.15 阻容耦合方式的优点是;缺点是.3.16 多级放大器通常可以分为、和.3.17 在多级放大电路中,后级的输入电阻是前级的,而前级的输出电阻也可看作后级的.解:3.1 A3.2 B3.3 B3.4 C3.5 D3.6单级放大器前后级3.7静态工作点互相影响,零点漂移严重3.8直接耦合阻容耦合和变压器耦合阻容耦合和变压器耦合直接耦合变压器耦合直接耦合 直接耦合 3.9 1V 3.10 解:多级放大电路的上限、下限截止频率可计算如下:放大电路级数越多,则H f 越低,L f 越高,通频带越窄.3.11 C 3.12 C3.13 第一级放大电路 后级输入电阻对前级输入电阻 3.14 最后一级 前级输出电阻对最后一级输出电阻3.15 静态工作点独立,体积较小 低频响应差,不便于集成化 3.16 输入级 中间级 输出级 3.17 负载电阻 信号源内阻 3.18如图P3-18,已知Ωk 39R 11B =,Ωk 13R 21B =,Ωk 120R 12B =,Ωk 3R C =,Ω150R 1E =,Ωk 1R 2E =,Ωk 4.2R E =,Ωk 4.2R L =,两管50=β,V 6.0U BE =,V 12U CC =,各电容在中频区的容抗可以忽略不计.1〕试求静态工作点〔111,,CE C B U I I 〕与〔222,,CE E B U I I 〕;2〕画出全电路微变等效电路,计算1be r 与2be r ;3〕试求各级电压放大倍数1u A ,2u A 与总电压放大倍数uA ; 图P3-18 4〕试求输入电阻i r 与输出电阻o r ;5〕请问后级是什么电路?其作用是什么?若L R 减小为原值的101〔即240Ω〕,则u A 变化多少? 解:〔1〕2111211120.62.09B CCB B E E E R U R R I mA R R -+==+〔2〕 〔3〕第二级的输入电阻为:2122//[(1)(//)]40.8i B be E L R R r R R k β=++≈Ω故,第一级的放大倍数为:2111(//)16.6(1)C i u be E R R A r R ββ-=≈-++ou CC第二级的放大倍数为:22222(//)(1)0.989(//)(1)E L b u be b E L b R R I A r I R R I ββ+=≈++故:1216.60.98916.4u u u A A A ==-⨯=- 〔4〕112111////[(1)] 4.51i B B be E r R R r R k β=++≈Ω〔5〕后级是射级输出器,其作用是具有很小的输出电阻,增强带负载的能力.当R L 变化后的输出为oU ',则有 故此时:0.80116.40.80113.1uu A A '==-⨯=- 3.19某三级放大电路,各级电压增益分别为20dB 、40dB 、0.当输入信号mV 3u i =时,求输出电压.解:3.20如图P 3-20,1V 的Ωk 6.1r 1be =,2V 的Ωk 1r 2be =.求: 1〕画出微变等效电路.2〕求电压放大倍数u A ,输入电阻i R 和输出电阻o R .图P3-20解: 又有:235613562////////b b be I R R R I R R R r β=-+,得:2160.5b b II =- 故271(//)5672o b L u i b beU I R R A U I r β-==≈ 3.21差动放大电路是为了〔 〕而设置的.A> 稳定增益 B> 提高输入电阻 C 〕克服温漂 D> 扩展频带3.22 差动放大电路抑制零点漂移的能力,双端输出时比单端输出时〔 〕 A> 强 B> 弱 C 〕相同3.23在射极耦合长尾式差动放大电路中,e R 的主要作用是〔 〕 A> 提高差模增益 B 〕提高共模抑制比C> 增大差动放大电路的输入电阻 D> 减小差动放大电路的输出电阻3.24差动放大电路用恒流源代替发射极电阻是为了〔 〕. A 〕提高共模抑制比 B 〕提高共模放大倍数 C 〕提高差模放大倍数3.25根据输入输出连接方式的不同,差动放大电路可分为、 、、.3.26已知某差动放大电路的差模增益100A ud =,共模增益0A uc =,试问: 1〕mV 5u 1i =,mV 5u 2i =,o u =; 2〕mV 5u 1i =,mV 5u 2i -=,o u =; 3〕mV 10u 1i =,mV 0u 2i =,o u =; 4>mV 5u 1i -=,mV 5u 2i =,o u =;解: 3.21 C 3.22 A 3.23 B 3.24 A3.25 单端输入-单端输出 单端输入-双端输出 双端输入-单端输出 双端输入-双端输出3.26 0V 1V 1V -1V3.27如图P3-27,求d A 和i R 的近似表达式.设1T 和2T 的电流放大系数分别为1β和2β,b-e 间动态电阻分别为1be r 和2be r .图P3-27解:半边差动电路的交流等效电路如 图3.27所示: 又211(1)b b I I β=+故1212121()(//)2(1)L C d be be RR A r r βββββ---=++ 3.28已知差动放大器的差模增益为40dB,共模增益为-20dB,试求: 1〕共模抑制比为多少分贝?2〕当分别输入10mV 的差模信号和1V 的共模信号时,其差模输出电压与共模输出电压之比为多少? 解: 〔1〕〔2〕31001010100.11od ud id oc uc ic u A u u A u -⨯⨯===⨯3.29在图P3-29所示放大电路中,已知1220B B R R k Ω==,350B R k Ω=,4100B R k Ω=,10c R k Ω=,125E E R R k Ω==,312E R k Ω=,15CC U V =,各三极管50β=,0.7BE U V =.试求:〔1〕各管静态值B I 、C I 、CE U ; 〔2〕当0i u =时,o u 的静态值o U ; 〔3〕说明3T 和1E R 的作用.图P3-29解: 〔1〕3334()5B CC B B B R U U V R R -≈=-+由244234()(1)()CC C C B BE E E B CC U R I I U R R I U β-+--++=- 得:2423223(1)()CC C C BEB C E E U R I U I A R R R μβ--==+++〔2〕340.924o CC E E U U R I V =-+=- 〔3〕3T 是恒流源,抑制零点漂移1E R 是3T 管的温度补偿电阻3.30如图P3-3.10,已知50=β,Ω=100'bb r .1〕计算静态时的1C I 、2C I 、1C U 、2C U .设B R 的压降可忽略. 2〕计算d A 、i r 、o r .3〕当o U =0.8V 时〔直流〕,i U =?图P3-30解:〔1〕11102(1)15B B BE B E R I U I R β---+=- 得:11215 5.12(1)BE B B B EU I I A R R μβ-===++由节点电压法:111115()C C C L CU I R R R +=-+得:1 2.45C U V = 〔2〕〔3〕此时0.8 2.45 1.65o U V =-=- 故 1.653547.2o i u U U mV A -===-。

三极管的三种基本放大电路

三极管的三种基本放大电路

二、性能指标分析
IBQ = (VCC – UBEQ) / [RB + (1 + β ) RE] ICQ = β I BQ UCEQ = VCC – ICQRE



rbe β ib RB + RE RL uo

R'L = RE // RL
第3章 放大电路基础
一、电路组成与静态工作点
IBQ C1 + RB +VCC C2 RL
Ri
R’i
例3.2.1 β =100, RS= 1kΩ, RB1= 62kΩ, RB2= 20kΩ, RC= 3kΩ Ω Ω Ω Ω RE = 1.5kΩ, RL= 5.6kΩ, VCC = 15V。求:“Q ”, Au, Ri, Ro Ω Ω 。 [解] 1)求“Q” 解 ) +VCC 20 × 15 RB1 RC C2 U BQ = ≈ 3.7 ( V ) C1 + 20 + 62 + + RL 3 .7 − 0 .7 uo I RS = 2 (mA ) + CQ = I EQ = + RB2 RE us 1 .5 CE − − I BQ ≈ 2 / 100 = 0.02 (mA) = 20 µA U = 15 − 2( 3 + 1.5) = 6 ( V ) 2)求 Au、Ri、Ro 、 Aus CEQ )

RE = RL = Rs = 1 kΩ, VCC = 12V。求:“Q ”、Au、Ri、 Ω 。 、 Ro [解] 1)求“Q” +VCC 解 ) IBQ RB C1 IBQ = (VCC – UBE) / [RB + (1+ β ) RE]
β =120, RB = 300 kΩ, r’bb= 200 Ω, UBEQ = 0.7V Ω

电子技术学习指导与习题解答:第3章 多级放大电路

电子技术学习指导与习题解答:第3章   多级放大电路

第3章 多级放大电路3.1 如图 3.7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 。

(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u1A 、u2A 和总电压放大倍数u A 。

u s+u o -CC图3.7 习题3.1的图分析 两级放大电路都是共发射极的分压式偏置放大电路,各级电路的静态值可分别计算,动态分析时需注意第一级的负载电阻就是第二级的输入电阻,即i2L1r R =。

解 (1)各级电路静态值的计算采用估算法。

第一级:412102010CC B2B1B2B1=⨯+=+=U R R R U (V )7.126.04E1BE1B1E1C1=-=-=≈R U U I I (mA )0.034507.11C1B1===βI I (mA )2.5)22(7.112)(E1C1C1CC CE1=+⨯-=+-=R R I U U (V ) 第二级:412102010CC B2B1B2B2=⨯+='+''=U R R R U (V )7.126.04E2BE2B2E2C2=-=-=≈R U U I I (mA )电子技术学习指导与习题解答46 0.034507.12C2B2===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3.8所示。

R U +-图3.8 习题3.1解答用图(3)求各级电路的电压放大倍数u1A 、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////be2B2B1i2==''=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 A3.2 在 如图 3.9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 。

电子技术基础第三章 多级放大电路

电子技术基础第三章  多级放大电路

单端输出时,Ad减小近一倍, Ro为一半,Ac与Re有关。 3、单端输入时,输入信号中有 共模成分。
四、改进型差分放大电路
图3.3.13 恒流源电路
图3.3.14 增加调零电位器
图3.3.15 场效应管差 分放大电路
3.3.3 直接耦合互补输出级 基本要求: 输出电阻低;最大不失真输出电压尽可能大. 一、基本电路
图 3.3.16
二、消除交越失真的互补输出级
图 3.3.18
UB1、B2=UD1+UD2
对动态信号而言,ub1ub2 ui。
图 3.3.18
UBE倍增 (扩大)电路
3.3.4 直接耦合多级放大电路
图 3.3.19
本章要求:
1、掌握以下概念及定义:零点漂移、共模信号与 共模放大倍数,差模信号与差模放大倍数,共 模抑制比,互补。 2、掌握各种耦合方式的优缺点,能够正确估算多 级放大电路的Au、Ri和Ro。 3、掌握双端输入差动放大电路静态工作点和放大 倍数的计算方法,理解单端输入差动放大电路 静态工作点和放大倍数的计算方法。 4、掌握互补输出级(OCL电路)的正确接法和输入 输出关系。
二、长尾式差分放大电路
1、静态分析
根据基极回路方程
图 3uIC Re的共模负反馈作用 共模电压放大倍数:
图 3.3.4
理想情况
3、对差模信号的放大作用
图 3.3.5
差模电压放大倍数
从图(b)可知,
共模抑制比
理想情况
4、电压传输特性 uO=f(uI)
3.3 直接耦合放大电路
3.3.1 直接耦合放大电路的零点漂移现象 一、零点漂移现象及其产生的原因
图3.3.1
二、抑制零点漂移的方法 1、在电路中引入直流负反馈,如静态工作点 稳定电路。 2、采用温度补偿电路。 3、采用特性相同的管子,使它们的温漂相互 抵消,构成“差分放大电路”。 3.3.1 差分放大电路 一、电路的组成 1、静态工作点稳定电路不能使IC绝对不变; 2、受温度控制的直流电源来补偿UC的变化; 3、用电路参数完全相同、管子特性也完全 相同的电路来补偿—差分放大电路。

模拟电子技术基础--第3章--多级放大电路

模拟电子技术基础--第3章--多级放大电路

rbe R VO c
Ib _
例题
+
RS + VS _
V i V
gs
ßb I gmVgS
Vi Rg
+ VgS _
R2
+
rbe Ib Rc VO
_
Ri
g m V gs
_
Ro I b I b Ib
g m V gs R 2
Vo I b Rc
由最大功耗得出
必要性?
rz=Δu /Δi,小功率管多为几欧至二十几欧。 UCEQ1太小→加Re(Au2数值↓)→改用D→若要UCEQ1大 ,则改用DZ。
NPN型管和PNP型管混合使用
问题的提出: 在用NPN型管组成N级 共射放大电路,由于 UCQi> UBQi(集电结反 偏) ,所以 UCQi> UCQ(i-1)(i=1~N),以 致于后级集电极电位接 近电源电压,Q点不合适。
AV M 128 . 6
分析举例
( R 3 ∥ R i2 ) Au 1 rbe 1
Au 2 (1+ 2 ) ( R 6 ∥ R L ) rbe2 (1+ 2 ) ( R 6 ∥ R L )
R i2 R 5 ∥ [ rbe 2 (1 2 )( R 6 ∥ R L )]
在以前画交流通路时,线性电阻在交流通路中保留,阻值 为线性电阻的交流电阻,因为是线性的,所以交流电阻与 直流电阻相等。
2.1差模输入双端输出
某瞬间的真实方向
uid = uid1-uid2
uid1= -uid2
Ree上交流压降为0。 因此,画差模交流信号交流通路时,Ree可视为短路, 即两管的发射极直接接地。 由uc1= -uc2可知RL两端电位一端为正,一端为负,RL的中点应 是地电位,即每管对地的负载电阻为RL/2.

第3 章多级放大电路要点

第3 章多级放大电路要点
uo= uC1 - uC2= uC1- uC2 = 2uC1 差模电压放大倍数: A d
uo uo u i1 u i 2 2u i1
(很大,>1)
第 3 章 多 级 放 大 电 路
(3)比较输入
比较输入:两个输入信号电压的大小和相对极性是任意的,既非 共模,又非差模。 比较输入可以分解为一对共模信号和一对差模信号的组合,即:
2. 动态: 传送信号。
3.1.1
第 3 章 多 级 放 大 电 路
阻容耦合放大电路
1.阻容耦合放大电路的特点
各极之间通过耦合电容及下级输入电阻连接。 优点:各级静态工作点互不影响,可以单独调整到合适位置; 且不存在零点漂移问题。
缺点:不能放大变化缓慢的信号和直流分量变化的信号;且 由于需要大容量的耦合电容,因此不能在集成电路中采用。
3.2
第 3 章 多 级 放 大 电 路
差动放大电路
抑制零漂的方法有多种,如采用温度补偿电路、稳压电源以 及精选电路元件等方法。最有效且广泛采用的方法是输入级 采用差动放大电路。
3.2.1
差动放大电路的 工作原理 ui1
R1 RC RB
uo
V1 V2
RC R 1 R B ui2
特点:
1、两只完全相同的管子;2、两个输入端,两个输 出端;3、元件参数对称;
ui1 uic uid ui 2 uic uid
式中uic为共模信号,uid为差模信号。由以上两式可解得:
1 (ui1 ui 2 ) 2 1 uid (ui1 ui 2 ) 2 uic
第 3 章 多 级 放 大 电 路
对于线性差动放大电路,可用叠加定理求得输出电压:
第 3 章 多 级 放 大 电 路

模电课件-第三章多级放大电路

模电课件-第三章多级放大电路

T2
IB
IE RE
IB
U EE U BE
RB 2(1 )RE
–UEE
+UCC
RB
IB
ui2
IC1= IC2= IC= IB
UE1= UE2 =-IBRB-UBE
UC1= UC2= UCC-ICRC UCE1= UCE2 = UC1-UE1
三、 动态分析
输入信号分类 (1)差模输入
ui1 = -ui2= ud
单端
输出端 双端 接法 单端
四种组合
前面所讲的是双端输入双端输出电路
双端输入单端输出电路
单端输入双端输出电路
单端输入单端输出电路
恒流源式差放电路
电路结构:
RC ic1 uoic2 RC
RB T1
T2
ui1 R ib1
E
+UCC RB ib2 R ui2
IC3
R1
T3
为什么要改进原
R3
R2
有的差动放大电
第三章 多级放大电路
§3.1 多级放大电路的耦合方式 §3.2 多级放大电路的动态分析 §3.3 直接耦合放大电路
§3.1 多级放大电路的耦合方式

第一级

放大电路
第二级 放大电路
……

第n级

放大电路
第 n-1 级 放大电路
单级——多级,必然存在耦合 耦合:即信号的传送。
功放级
耦合方式:级与级之间的连接方式。
差模信号通路
ui1
RC ic1 uoic2 RC
RB R ib1
T1
uod1 uod2
T2
RB ib2 R
ui2

模拟电子技术基础及实验 第3章 多级放大

模拟电子技术基础及实验 第3章 多级放大
2020/5/17
达林顿管
复合管,有些管子在基极上串连了一个电阻,在等效BE结上并 有两个电阻和一个阻尼二极管,以使达林顿管具有更好的应用 特性,达林顿管体积缩小、增益高、功率大、寿命长,在电路 中得到较为广泛的应用
型号:TIP122 (NPN型)、TIP127( PNP), 典型参数:集电极耗散功率为65W, VCEO为100V,VCBO为100V,VEBO为5V, 集电极最大允许电流为5A, 直流电流增益为1000左右。 用途:功率放大,高速开关, 电机、LED点阵驱动,逆变电源等。
1. 差动放大电路一般有两个输入端: 双端输入——从两输入端同时加信号。 单端输入——仅从一个输入端对地加信号。
T2
+
+
Rc2 4 .3 k uo
+
2020/5/17
+
ib1 b1
c1
ic1 ib2
ic2
b2 c2
+
+
u
rbe1
i
-
Rb1 Rb2
e1
+
Ri
βib1 Rc1 rbe2
e2
+
βib2
Rc2
u o
-
+
Ro
电压增益:
A u 1= (R c r b /1R e /i1 2 ) 1 0 (5 3 .1 0 /2 /.7 ) 5.3 ,8式 R i2 中 r be2
Re2
+ VCC
+u o T2
- VEE
uV的漂移电压
等效 100 uV
漂移
4、减小零漂的措施: 第一级是关键
1V
用非线性元件进行温度补偿

第三章 基本放大电路

第三章 基本放大电路

第三章基本放大电路一、填空:1、放大电路的功能是将微弱的__电信号__进行有限的____放大__而得到所需的信号。

2、电子信号放大后所具备的两个条件:__输出功率大于输入功率___ __;_输出波形与输入波形相同_。

3、对放大器的基本要求有四个方面,分别是__要有足够的放大倍数______________;______要有一定的通频带宽__ __;____非线性失真要小_____ ______;____工作要稳定______________________4、多级放大器的耦合方式有__阻容耦合___、_变压器耦合_、_直接耦合____三种方式。

5、双调谐放大器一般有_电容耦合__和__电感耦合___两种耦合方式。

6、影响放大器工作稳定的主要因素是三极管的参数随__温度_______的变化而变化。

7、共集电极放大电路的输入电阻、输出电阻特点是___输入电阻大__________;___输出电阻小__。

8、一般情况下,晶体管的电流放大系数随温度升高而__升高_______。

9、放大器的静态指的是___无交流输入时_______的直流工作状态。

10、晶体三极管放大电路中,如静态工作点太高,容易出现__饱和_____失真11、在多级放大电路中,前级是后级的__信号源____,后级是前级的__负载______。

12、多级放大器的输入电阻就是__第一级___的输入电阻,输出电阻就是_末级___的输出电阻,其总的通频带比任何一级都要_窄___。

13、变压器耦合的一个突出优点是可实现电路间的__阻抗变换____,可使负载获得最大的输出功率。

14、晶体管低频小信号电压放大电路通常采用__阻容_______耦合电路。

15、按晶体管在电路中不同的连接方式,可组成__共基极电路__________、___共集电极电路_____、___共发射极电路_______三种基本电路。

16、共发射极电路的输入端由__基极__和____发射极____组成,输出端由_集电极___和___发射极_________组成。

第三章多级放大电路

第三章多级放大电路

RC2
RL

Uo
R11 R12
R21 R22
Au=
Uo Ui
= Uo1 Ui
Uo Ui2
= Au1Au2
总放大倍数等于各级 放大倍数的乘积
=1
RC1//ri2 rbe1
2
RC2//RL rbe2
Au为正,输入输出同相
注意:
当共集放大电路作为输入级(第一级)时, 它的输入电阻与其负载,及第二级的输入 电阻有关;而当共集放大电路作为输出级 时,他的输出电阻与信号源的内阻,即与 倒数第二级的输出电阻有关。
第三章 多级放大电路
一、多级放大电路的耦合方式 二、多级放大电路的动态分析 三、直接耦合放大电路
3.1 多级放大电路的耦合方式
为获得足够大的放大倍数,需将单级放大器串
第一级
第二级
第n-1级
输 出
第n级
耦合方式: (1)直接耦合 (3)变压器耦合
(2)阻容耦合 (4)光电耦合
ib1
RS
U i
U S
rbe1
ib1
R1
RE1
ib 2
R2 R3 rbe2
ri
ri 2
ib 2
U O
RC2 RL
ro
3. 电压放大倍数:
其中:
Au1

(1 1)RL1 rbe1 (1 1)RL1

51 1.7 2.9 511.7
0.968
ib1
RS
U i
U S
U i
U S
ri
rbe1 R1 RE1
ib 2
ib1
R2 R3 rbe2
ri 2
ib 2

第三章BJT放大电路3.4多级放大电路为什么需要多级放大电路

第三章BJT放大电路3.4多级放大电路为什么需要多级放大电路


0.98
Ri3 rbe3 (1 )(Re3 // RL ) 20kΩ
Av 2

vo 2 vo1
(RC 2 // RL )
rbe 2
130
Av3

vo vo 2

(1 )(Re3 // RL ) rbe3 (1 )(Re3 // RL )
0.95
1[RC1 // Rb3 //(rbe2 (1 2 )RL )]

rbe1


1RL
rbe1

Av1
(3.51)
其中
RL RC1 // Rb3 //[rbe2 (1 2 )RL ]
RL Re2 // RL
例3.6 为提高放大电路信号电压的利用率和带负载的能 力,多级放大电路的第一级和最末级常采用共集电路。 图3.41是CC-CE-CC三级直接耦合放大器。已知BJT的
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
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。

多级放大电路

多级放大电路

逻辑题

一个小岛上住着说谎的和说真话的两种人,说谎 话的人句句说谎,说真话的人句句是实话。假想 某一天你去小岛探险,碰到了岛上的三个人 A , B , C,相互交谈中,有这样一段对话:

A说:B和C两人都说谎
B说:我没有说谎 C说:B确实在说谎。 请问,三人中,有几人在说谎,几个人说真话?

Au=Au1Au2Au3…Aun
【输入电阻Ri】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 输入电阻Ri1 即:


Ri=Ri1

2.多级放大器的简单分析
【输出电阻Ro】多级放大电路的输出电 阻 R o 等于从最后一级(末级)放大电路 的输出端所看到的等效电阻Ron即:

3. 分压式偏置电路的主要作用就是稳 定静态工作点,以保证放大器不失真 的放大交流信号。 4. 多级放大电路是由两个或两个以上 的单级放大电路所组成的,电压放大 倍数等于各单级放大电路电压放大倍 数的乘积。


课堂小游戏
揪人 : 通过描述一个人的信息,让别人 才你描述的是谁。 游戏规则:首先老师确实谁第一个上台, 让该同学描述课堂里其他的同学,比如 衣服的颜色,头发的样式等等,让课堂 下的人猜他描述的是谁,然后,被猜出 来的描述的人上台,如此循环。
特点

阻容耦合:
(1)只用一只容量足够大的耦合电容, 要求耦合电容对信号的容抗接近零。信 号频率高时耦合电容容量可以小,反之 电容容量大 (2)低频特性不很好,不能用于直流 放大器中 (3)前级和后级放大器之间的直流电 路被隔离,电路设计和故障维修难度下 降
特点

变压器耦合:
(1)采用变压器耦合,成本较高

多级放大电路放大倍数算法

多级放大电路放大倍数算法

第十一讲多级放大电路第三章多级放大电路[教学目的]1、掌握多级放大电路的耦合方式,为集成电路的学习打好基础2、掌握直接耦合放大电路中差分放大电路的组态及动态参数的计算3、了解多级放大电路中的互补输出级[教学重点和难点]1、差分放大电路的作用2、差分放大电路双入、双出组态中静态工作点的计算,差模电压增益、共模电压增益、共模抑制比、差模输入电阻及输出电阻的分析计算3、消除交越失真的措施[教学内容]第一节多级放大电路的耦合方式一、直接耦合二、阻容耦合三、变压器耦合四、光电耦合第二节多级放大电路的动态分析第三节直接耦合放大电路一、直接耦合放大电路的零点漂移二、差分放大电路三、直接耦合互补输出级四、直接耦合多级放大电路本章讨论的问题:1.单管放大电路为什么不能满足多方面性能的要求?2.如何将多个单级放大电路连接成多级放大电路?各种连接方式有和特点?3.直接耦合放大电路的特殊问题是什么?如何解决?4.差分放大电路与其它基本放大电路有什么区别?为什么它能抑制零点漂移?5.直接耦合放大电路输出级的特点是什么?如何根据要求组成多级放大电路?3.1多级放大电路的耦合方式3.1.1直接耦合多级放大电路的连接,产生了单元电路间的级联问题,即耦合问题。

放大电路的级间耦合必须要保证信号的传输,且保证各级的静态工作点正确。

直接耦合——耦合电路采用直接连接或电阻连接,不采用电抗性元件。

直接耦合电路可传输低频甚至直流信号,因而缓慢变化的漂移信号也可以通过直接耦合放大电路。

3.1.2阻容耦合电抗性元件耦合——级间采用电容或变压器耦合。

电抗性元件耦合,只能传输交流信号,漂移信号和低频信号不能通过。

根据输入信号的性质,就可决定级间耦合电路的形式。

3.1.3变压器耦合采用变压器耦合也可以隔除直流,传递一定频率的交流信号,因此各放大级的Q互相独立。

变压器耦合的优点是可以实现输出级与负载的阻抗匹配,以获得有效的功率传输。

变压器耦合阻抗匹配的原理见(a)。

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计算前级的电压放大倍数时必须把后级的输入电
阻考虑到前级的负载电阻之中。如计算第一级的电压 放大倍数时,其负载电阻就是第二级的输入电阻。
输入电阻:就是第一级的输入电阻。 输出电阻:就是最后一级的输出电阻。
例 在图示两级 组容耦合 放大电路中 ,已知 UCC 12 V, RB11 30 k
Ω, RB21 15 kΩ, RC1 3 kΩ, RE1 3 kΩ, RB12 20 kΩ, RB22 10 k
第一级等效负载电阻为:
R L1 R C1 // ri 2 3 // 0 .94 0 .72 ( k Ω ) 第二级等效负载电阻为:
R L2 R C2 // R L 2 .5 // 5 1 .67 ( k Ω )
第一级电压放大倍数为:
Au 1
1 R L1 r be1
50 0 .72 1 .5
前言
输入信号微弱→单级放大电路放大倍数小→输出电
压、功率不够大→由多级放大电路连续放大→输出
端获得足够的电压、功率→推动负载工作
中间级
信号源 ~ 输入级
电压 放大级
电压 放大级
推动级

功率 载 输出级
小信号放大电路
功率放大电路
多级放大电路的组成
各级特点:
输入级:(前置级)要求尽可能高的输入电阻和低 的静态电流。 中间级:主要提高电压放大倍数。
24
第二级电压放大倍数为:
Au 2
2 R L2 r be2
Ω , RC2 2.5 k Ω , RE2 2 k Ω , RL 5 k Ω , 1 2 50 , U BE1 U BE2 0.7 V。求:
(1)各级电路的静态值;
(2)各级电路的电压放大倍数 Au1 、 Au2 和总电压放大倍数 Au ;
(3)各级电路的输入电阻和输出电阻。
+UCC
I C1
I E1
U B1 U BE1 R E1
4 0 . 7 1 . 1( mA ) 3
I B1
I C1 1
1 . 1( mA 50
) 22( A )
U CE1 U CC I C1 ( R C1 R E1 ) 12 1 . 1 ( 3 3 ) 5 . 4( V )
第二级:
(2)求各级电路的电压放大倍数 Au1 、 Au2 和总电压放大倍数 Au 。 首先画出电路的微变等效电路。如图所示。
第一级
+
I b 1
+
Rs
+
U i RB11
RB12
rbe1
U s -
RC1U o 1 I b1 -

第二级
I b 2
RB21 RB22
rbe2 RC2
I b 2
+
RLU o
推动级:输出一定信号幅度推动功率输出级工作。
输出级:以一定功率驱动负载。
中间级
信号源 ~ 输入级
电压 放大级
电压 放大级
推动级

功率 载 输出级
小信号放大电路 多级放大电路的组成
功率放大电路
3.1 多级放大电路的耦合方式
➢耦合:在多级放大电路中,组成多级放大电路的 每一个基本放大电路称为一级,每两个单级放大电 路之间的连接方式称为耦合。
RC1 RB11
+C2
RC2 RB21
+C3
Rs us+

C1+ + ui -
RB12
V1
+
V2
+
RL uo
RE1 + uo1 CE1 -
RB22
RE2
+ CE2

解 ( 1) 静 态 值 的 估 算 。
第一级:
U B1
R B12
R B11 R B12
U CC
15 30 15
12
4( V )

三 极 管V1的 动 态 输 入 电 阻 为 :
rbe 1300(11)I2E61300(15)012.16150(Ω 0)1.5(kΩ )
三 极 管V2的 动 态 输 入 电 阻 为 :
rbe2300(12)I2E26300(15)012.665110(Ω 0)1.1(kΩ )
第二级输入电阻为: ri 2 R B21 // R B22 // r be2 20 // 10 // 1 .1 0 .94 ( k Ω )
U B2
R B22
R B21 R B22
U CC
10 20 10
12
4( V )
I C2
I E2
U B2 U BE2 R E2
4 0 . 7 1 . 65( mA ) 2
I B2
I C2 2
1 . 65 ( mA ) 33( A ) 50
U CE2 U CC I C2 ( R C2 R E2 ) 12 1 . 65 ( 2 . 5 2 ) 4 . 62( V )
RB1
C1 +
+
RS
•+
Ui RB2
U S;
V1
+
RE1
+ UO 1RB 2
CE1 –
+UCC
RC2
+C3
V2
+
RE2
+ RL Uo
CE2

信号源
第一级
第二级
负载
优点:各级静态工作点互不影响,可以单独调整到合适位 置;且不存在零点漂移问题。
缺点:不能放大变化缓慢的信号和直流分量变化的信号; 且由于需要大容量的耦合电容,因此不能在集成电路中采 用。
➢耦合方式:有阻容耦合、变压器耦合、直接耦合 三种。
➢阻容耦合、变压器耦合放大电路只能放大交流信 号;直接耦合放大电路既能还能放大交流信号、也 能放大直流信号。
3.1.1 阻容耦合放大电路
1.阻容耦合放大电路的特点
各级之间通过耦合电容连接:信号源与第一级放大电路用 电容C1进行耦合;两级放大电路之间通过耦合电容 C2 连接; 第二级放大电路与负载用电容C3进行耦合。
n级放大电路的前级输出电压就是后级的输入电压: Uo1=Ui2,Uo2=Ui3,…,U o(n-1) =Uin,所以
A u U U o i U U o i 1 U U o i2 2 U U ion A u 1A u 2 A un
两级放大电路电压放大倍数:
注意:
A & uU U & & oi U U & & oi1U U & & io2 A & u1A & u2
应用:在多级分立元件放大电路中广泛应用。
Rs us+-
C1 +
+ ui -
RC1 RB11
+C2
RC2 RB21
+UCC +C3
RB12
V1
+
V2
+
RL uo
RE1 + uo1 CE1 -
RB22
RE2
+ CE2

2.阻容耦合放大电路分析
(1)静态分析:各级单独计算。 (2)动态分析:
电压放大倍数:电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘 积。
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