第3章 多级放大电路(1)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
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多级放大电路的耦合方式及分析方法(总结)
1. 静态分析：阻容耦合；直接耦合
2. 动态分析
Au
Uo Ui
Uo1 Ui
Uo2 Ui2
Uo Uin
n
Auj
j 1
Ri Ri1 Ro Ron
①计算Au1时，把Ri2作为RL1考虑 ②对电压放大电路的要求：Ri大， Ro小，Au的数值大， 最大不失真输出电压大。
第三章 多级放大电路
△ 分析举例
Ro
Au1
(R3 ∥ Ri2 ) rbe1
Au 2
(1＋2 ) (R6 ∥ RL ) rbe2 (1＋2 ) (R6 ∥ RL )
Au Au1 Au2
Ri2 R5 ∥[rbe2 (1 2 )( R6 ∥ RL )]
Ri R1 ∥ R2 ∥ rbe1
Ro
R6 ∥
R3 ∥ R5
1
rbe2
第三章 多级放大电路
3.1.4 光电耦合 （1）光电耦合器及其传输特性
发光管D与光电管T相互绝缘地组合在一起，能有效抑制干扰。 D光∝iD(uD)； iC∝D光
返回
第三章 多级放大电路
（2） 光电耦合放大电路
iD
iC
|uO|∝iC∝D光∝iD∝uS
|uO|∝uS
第三章 多级放大电路
3.2 多级放大电路的动态分析
第三章 多级放大电路
第二章 基本放大电路复习要求
一、重点掌握的内容 1．放大、静态与动态、直流通路与交流通路、静态工作点、负载
线、最大不失真输出电压、放大倍数、输入电阻与输出电阻的概念。 2．放大电路的组成原则，各种基本放大电路（共射、共集、共基）
的工作原理及特点，能根据具体要求选择电路类型。 3．近似估算单管共射放大电路、分压式工作点稳定电路的静态工
3 多级放大电路
I EQ
1 I Re 2
I BQ
I EQ = 1
UCE1Q = UCE2Q UCQ -U EQ VCC I C RC (0.7)
直接耦合放大电路
（二）、动态分析
加入差模信号
+VCC Rc
Rc
ui1=-ui2 =uId/2，
IRe=0。
Rb T1 Rb T 1 + 所以，Re对差模信 u u id i1 + 号相当于短路。 2 u－ u id i1 2 －
多级放大电路的耦合方式
直接耦合
阻容耦合
变压器耦合
光电耦合
多级放大电路的耦合方式
直接 耦合 阻容 耦合 光电 耦合 电路简单，能放大交、直流信号， 便于集成。“Q” 互相影响，零点漂 移严重。 各级 “Q” 独立，只放大交流信号， 信号频率低时耦合电容容抗大。 主要用于耦合开关信号，抗干扰 能力强。 静态工作点独立，温飘小，不便于 集成，不适合放大缓慢变化的信号。
uo=Avduid+Avcuic
例: ui1 = 20 mV , ui2 = 10 mV 则：ud = 5mV , uc = 15mV
直接耦合放大电路 例 (1)求差模输入电压 uid 、共模输入电压 uic +VCC (2) 若 Aud = – 50、 Auc = – 0.05 RC RC 求输出电压 uo，及 KCMR uo 1.01 V 0.99 V uC2 [解](1) 可将任意输入信号分解为 uC1 ui1 V 共模信号和差模信号之和 共模信号 差模信号 V2 ui2 1
150 (5 // 88 ) 177 4
(1 β2 ) R6 // RL Au 2 rbe 2 (1 β2 ) R6 // RL
第3章 多级放大电路 18页
RB11
RC1
RB21
+Vcc RC2
+ C3
C1 +
RS
T1
+
T2 C2 RB22 RE1
RL
ui
RB12 RE1
vo
CE2
vs
CE2
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3
第3章 多级放大电路
2. 直接耦合 结构较复杂,Q点相互影响 ,调整比较困难.在集成电路 中,直接耦合的应用越来越多.
RC1 IC1 T1
IC1 RC2
+Vcc R
vC2
T2 IB2
RB1
vi = 0
IB1
RE2 DZ
钳制在0.6~0.7V,使T1的基本上工作在 晶体管T 的集电极电位被钳制在 , 晶体管 1的集电极电位被钳制在 饱和区,电路已失去放大作用. 饱和区,电路已失去放大作用. 解决方法是提高第二级的基极电位.如在第二级加发射极电阻 解决方法是提高第二级的基极电位.如在第二级加发射极电阻 或加稳压管进行改进 既能有效传递信号, 稳压管进行改进, 或加稳压管进行改进,既能有效传递信号,又能使每一级都有 合适的静态工作点. 合适的静态工作点.
RB2
RC1 IC1 T1
IC1 RC2
+Vcc
vC2
T2 IB2
RB1
vi = 0
IB1
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4
第3章 多级放大电路
3. 变压器耦合
v1 v2
结构虽比较简单,但元件体积大,重量大,不适于 电路的小型化和集成化.
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RC1
RB21
+Vcc RC2
+ C3
C1 +
RS
T1
+
T2 C2 RB22 RE1
RL
ui
RB12 RE1
vo
CE2
vs
CE2
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第3章 多级放大电路
2. 直接耦合 结构较复杂,Q点相互影响 ,调整比较困难.在集成电路 中,直接耦合的应用越来越多.
RC1 IC1 T1
IC1 RC2
+Vcc R
vC2
T2 IB2
RB1
vi = 0
IB1
RE2 DZ
钳制在0.6~0.7V,使T1的基本上工作在 晶体管T 的集电极电位被钳制在 , 晶体管 1的集电极电位被钳制在 饱和区,电路已失去放大作用. 饱和区,电路已失去放大作用. 解决方法是提高第二级的基极电位.如在第二级加发射极电阻 解决方法是提高第二级的基极电位.如在第二级加发射极电阻 或加稳压管进行改进 既能有效传递信号, 稳压管进行改进, 或加稳压管进行改进,既能有效传递信号,又能使每一级都有 合适的静态工作点. 合适的静态工作点.
RB2
RC1 IC1 T1
IC1 RC2
+Vcc
vC2
T2 IB2
RB1
vi = 0
IB1
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第3章 多级放大电路
3. 变压器耦合
v1 v2
结构虽比较简单,但元件体积大,重量大,不适于 电路的小型化和集成化.
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模拟电路第三章 多级放大电路
整理ppt
1. 双端输入单端输出：共模信号作用下的分析
Ad
1(Rc∥RL)
2 Rbrbe
AcRbrb(R ec2 ∥ (1R L))Re
KCMRA Ad c Rb2 rb(R eb2(1rbe))Re
整理ppt
2. 单端输入双端输出
共模输入电压 差模输入电压 输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入：
3.3.2 差分放大电路
一、电路的组成
零点 漂移
参数理想对称： Rb1= Rb2，Rc1= Rc2， Re1= Re2;T1、T2在任何温度下特性均相同。 uI1与uI2所加信号大小相等、极性相同——共模信号
整理ppt
二、长尾式差分放大电路
典型电路
信号特点？ uI1与uI2所加信号大小相等、极性相反——差模信号
在实际应用时，信号源需要有“ 接地”点，以避免干扰； 或负载需要有“ 接地”点，以安全工作。
根据信号源和负载的接地情况，差分放大电路有四种接法： 双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出、 单端输入单端输出。
整理ppt
三、差分放大电路的四种接法 1. 双端输入单端输出：Q点分析
由于输入回路没有变化，所以
共模放大倍数 Ac
uO c uIc
参数理想对称A时 c 0
Re的共模负反馈作用：温度变化所引起的变化等效为共模信号
如 T(℃)↑→IC1↑ IC2 ↑→UE↑→ IB1 ↓IB2 ↓→ IC1 ↓ IC2 ↓
Re负反馈作用抑制了每只差分管集电极电流、电位的变化。
整理ppt
3. 放大差模信号 差模信号：数值相等，极性相反的输入信号，即
uI1uI2uId/2
i B 1 i B2 i C 1 i C2 u C 1 u C2 u O 2 u C1
1. 双端输入单端输出：共模信号作用下的分析
Ad
1(Rc∥RL)
2 Rbrbe
AcRbrb(R ec2 ∥ (1R L))Re
KCMRA Ad c Rb2 rb(R eb2(1rbe))Re
整理ppt
2. 单端输入双端输出
共模输入电压 差模输入电压 输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入：
3.3.2 差分放大电路
一、电路的组成
零点 漂移
参数理想对称： Rb1= Rb2，Rc1= Rc2， Re1= Re2;T1、T2在任何温度下特性均相同。 uI1与uI2所加信号大小相等、极性相同——共模信号
整理ppt
二、长尾式差分放大电路
典型电路
信号特点？ uI1与uI2所加信号大小相等、极性相反——差模信号
在实际应用时，信号源需要有“ 接地”点，以避免干扰； 或负载需要有“ 接地”点，以安全工作。
根据信号源和负载的接地情况，差分放大电路有四种接法： 双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出、 单端输入单端输出。
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三、差分放大电路的四种接法 1. 双端输入单端输出：Q点分析
由于输入回路没有变化，所以
共模放大倍数 Ac
uO c uIc
参数理想对称A时 c 0
Re的共模负反馈作用：温度变化所引起的变化等效为共模信号
如 T(℃)↑→IC1↑ IC2 ↑→UE↑→ IB1 ↓IB2 ↓→ IC1 ↓ IC2 ↓
Re负反馈作用抑制了每只差分管集电极电流、电位的变化。
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3. 放大差模信号 差模信号：数值相等，极性相反的输入信号，即
uI1uI2uId/2
i B 1 i B2 i C 1 i C2 u C 1 u C2 u O 2 u C1
第3章 多级放大电路(Qchsh_2015)
VC1=VB2；
VC2=VB2+VCB2＞VC1
这样，集电极电位就要逐级提高，为此后面的放大级要加入较大 的发射极电阻，从而无法设置正确的工作点。这种方式只适用于级 数较少的电路。
4
计算机与软件学院_钱承山
NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGY
克服温漂的方法：引入直流负反馈，温度补偿。 典型电路：差分放大电路
3.3.2 基本差分放大电路
一、电路组成：对称性，由两个共射极电路组成。 Rb1=Rb2 Rc1=Rc2 在任何温度下T1和T2的特性 和参数均完全相同。 特点： 电路对称，有两个输入端，有 两个输出端 。
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计算机与软件学院_钱承山
3
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直接耦合使各放大级的工作点互相影响，这是构成直接耦 合多级放大电路时必须要加以解决的问题。 （1）直接耦合放大电路的改进形式
其动态输出级与负载的阻抗匹配，
以获得有效的功率传输。
7
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变压器耦合阻抗匹配的原理见图：
V1 N1 n(匝数比或称变比 ) V2 N2 V 1I 1 V 2 I 2
阻容耦合：各级之间通过耦合电容连接的耦合方式。
优点：阻容耦合放大电路的直流通路是相互独立的，电 路的分析、计算和调试比较容易，是分立元件放大电路的主 要耦合方式。 缺点：低频特性差，不能放大缓慢变化的 信号；由于耦 合电容容量较大，所以不便于集成化。
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
输
第一级
入
放大电路
第二级 放大电路
……
输
第n级
出
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
第3章 多级放大电路
51 (5.1// 5.1)] // 540} 51 0.3
27
Au 2
=
(1 )( RE2 // RL ) rbe2 (1 )( RE2 // RL )
51 (5.1// 5.1) 1.3 51 (5.1// 5.1)
Байду номын сангаас
0.99
3.2 级放大电路的分析方法
Au Au1Au2 27 (0.99) 26.7
3.1 多级放大电路的级间耦合方式
3.1 多级放大电路的级间耦合方式
多级放大电路的每一个基本放大电路称为一级， 各级之间连接的方式称为耦合方式。放大电路的前 后级相连时，相互间会产生一定的影响，因此对级 间耦合电路有一定的要求：一是要确保各级放大器 有合适的直流工作点，二是应使前级输出信号尽可 能不衰减地、不失真地传输到后级。
1 1.1 1 1 1
fH
f
2 H1
f
2 H
2
f
2 Hn
3.3 多级放大电路的频率特性
3.3.2 多级放大电路的高频特性
例如，当两级放大电路是由具有相同频率特性的 单管放大电路组成时，则上下限频率分别为：
fH
fH1 1.1 2
0.64 fH1
fL 1.1 2 fL1 1.55 fL1
3.1 多级放大电路的级间耦合方式
4．光电耦合
它以光信号为媒介实现电信号的耦合和传递，输 入与输出回路在电气上是隔离的，因此该电路的抗 干扰能力强 。
3.2 级放大电路的分析方法
由于后级相当于前级的负载，因此常将后一 级的输入电阻作为前一级的负载；而前级的输出 信号是后级的输入信号，因此常把前级看成后级 的信号源。
若是三级相同的放大电路，则上下限频率分别为：
第3章 多级放大电路(3)、第六章反馈的概念
be
单入双 出电路
Ad
( Rc //
RL 2(R +r ) b be 2 ) Rb rbe
Ro=2Rc
Ac 0
c L
1 ( Rc // RL) 2(Rb+rbe ( R // R ) 单入单 Ac Ad Ro=Rc Rb r 2(1 ) Re ) 2 Rb rbe 出电路
uOc ( Rc // RL ) 1 ( Rc // RL) Ac Ad uIc Rb rbe 2( 1 ) Re 2 Rb rbe
KCMR
Ad Rb rbe 2(1 ) Re Ac 2( Rb rbe)
3、单端输入双端输出电路
VEE UBEQ IEQ 2 Re
IBQ IEQ 1
UCEQ UCQ UEQ VCC ICQRc UBEQ
2）对共模信号的抑制作用：
uI 1 uI 2
差分电路对共模信 号有很强的抑制作用。 在电路参数理想对称 的情况下，Ac=0。
3） 对差模信号的放大作用
I 2 IB 3
R2 UB 3 VEE R1 R 2
UB 3 UBE 3 IC 3 IE 3 R3 IC 3 IEQ1 IEQ 2 2
例:电路参数理想对称，T的β均为50，rbb΄=100Ω， UBEQ≈0.7V。试计算RW滑动端在中点时，T1管和T2管 的发射极静态电流IEQ，以及动态参数Ad和Ri。
6.1.2 反馈的判断
一、有无反馈的判断
(a) 没有连接输入 与输出端的通路， 即：无反馈通路， 电路无反馈。
6.1.2 反馈的判断
一、有无反馈的判断
If
单入双 出电路
Ad
( Rc //
RL 2(R +r ) b be 2 ) Rb rbe
Ro=2Rc
Ac 0
c L
1 ( Rc // RL) 2(Rb+rbe ( R // R ) 单入单 Ac Ad Ro=Rc Rb r 2(1 ) Re ) 2 Rb rbe 出电路
uOc ( Rc // RL ) 1 ( Rc // RL) Ac Ad uIc Rb rbe 2( 1 ) Re 2 Rb rbe
KCMR
Ad Rb rbe 2(1 ) Re Ac 2( Rb rbe)
3、单端输入双端输出电路
VEE UBEQ IEQ 2 Re
IBQ IEQ 1
UCEQ UCQ UEQ VCC ICQRc UBEQ
2）对共模信号的抑制作用：
uI 1 uI 2
差分电路对共模信 号有很强的抑制作用。 在电路参数理想对称 的情况下，Ac=0。
3） 对差模信号的放大作用
I 2 IB 3
R2 UB 3 VEE R1 R 2
UB 3 UBE 3 IC 3 IE 3 R3 IC 3 IEQ1 IEQ 2 2
例:电路参数理想对称，T的β均为50，rbb΄=100Ω， UBEQ≈0.7V。试计算RW滑动端在中点时，T1管和T2管 的发射极静态电流IEQ，以及动态参数Ad和Ri。
6.1.2 反馈的判断
一、有无反馈的判断
(a) 没有连接输入 与输出端的通路， 即：无反馈通路， 电路无反馈。
6.1.2 反馈的判断
一、有无反馈的判断
If
多级放大电路
二、长尾式差分放大电路的组成
零点漂移 零输入 零输出 理想对称
信号特点？ 能否放大？
信号特点？能否放大？
共模信号：大小相等，极性相同。 差模信号：大小相等，极性相反.
典型电路
I BQ 1 I BQ 2 I BQ I CQ 1 I CQ 2 I CQ I EQ 1 I EQ 2 I EQ U CQ 1 U CQ 2 U CQ u O U CQ 1 U CQ 2 0
U BE
B1B2
D1
动态： u b1 u b2 u i
故称之为
U BE 倍增电路
§3.2 多级放大电路的动态分析
一、动态参数分析
二、分析举例
一、动态参数分析
1.电压放大倍数
U o U o1 U o2 U o Au Ui U i U i2 U in
j 1
n
A uj
2. 输入电阻
R i R i1
§3.4 互补输出级
一、对输出级的要求 二、基本电路 三、消除交越失真的互补输出级 四、准互补输出级
一、对输出级的要求
互补输出级是直接耦合的功率放大电路。 对输出级的要求：带负载能力强；直流功耗小； 负载电阻上无直流功耗； 射极输出形式 最大不失真输出电压最大。
静态工作电流小
不符合 要求！ 输入为零时输出为零 双电源供电时Uom的峰 值接近电源电压。 单电源供电Uom的峰值 接近二分之一电源电压。
二、基本电路 1. 特征：T1、T2特性理想对称。 2. 静态分析
T1的输入特性
理想化特性
静态时T1、T2均截止，UB= UE=0
3. 动态分析
ui正半周，电流通路为 +VCC→T1→RL→地， uo = ui ui负半周，电流通路为 地→ RL → T2 → -VCC， uo = ui
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11讲多级放大电路的耦合方式及分析方法
问题1：Q点相互影响。
UCE1=UBE2=0.7V→T1管饱 和——解决直流电平配置 问题：保证各级Q点正常； 信号损失最小。
问题2：存在零点漂移现象*——输入为零，输出电压 产生变化的现象。
*当uI=0，前级由温度变化所引起的电流、电位的变化会逐级放 大→uO≠0（偏离零点）。
第三章 多级放大电路
▲如何设置合适的静态工作点？
（1）Re垫高UE2：UCE1=UBE2+URe
问题：Re→Au2↓；可并接
Ce→体积大，且不易集成。
Re
◇ 用什么元件取代Re ，既可保
证合适的Q点，又使Au2下降不多？
稳压管
（2）用1～2只二极管D代替Re: 每只UD=0.7V，而交流 rD=△uD/△iD较小（几十欧）
第三章 多级放大电路
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 直接耦合放大器
第三章 多级放大电路
第十讲 多级放大电路的 耦合方式及分析方法
一、多级放大电路的耦合方式 二、多级放大电路的动态分析
第三章 多级放大电路
3.1 多级放大电路的耦合方式
实际应用中，对放大电路提出多方面的性能要求，如 Au＝104、Ri=2MΩ、 Ro=100Ω，单级放大电路不可能同 时满足→多级放大电路。
第三章 多级放大电路
3.1.4 光电耦合 （1）光电耦合器及其传输特性
发光管D与光电管T相互绝缘地组合在一起，能有效抑制干扰。 D光∝iD(uD)； iC∝D光
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第三章 多级放大电路
（2） 光电耦合放大电路
iD
iC
|uO|∝iC∝D光∝iD∝uS
|uO|∝uS
UCE1=UBE2=0.7V→T1管饱 和——解决直流电平配置 问题：保证各级Q点正常； 信号损失最小。
问题2：存在零点漂移现象*——输入为零，输出电压 产生变化的现象。
*当uI=0，前级由温度变化所引起的电流、电位的变化会逐级放 大→uO≠0（偏离零点）。
第三章 多级放大电路
▲如何设置合适的静态工作点？
（1）Re垫高UE2：UCE1=UBE2+URe
问题：Re→Au2↓；可并接
Ce→体积大，且不易集成。
Re
◇ 用什么元件取代Re ，既可保
证合适的Q点，又使Au2下降不多？
稳压管
（2）用1～2只二极管D代替Re: 每只UD=0.7V，而交流 rD=△uD/△iD较小（几十欧）
第三章 多级放大电路
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 直接耦合放大器
第三章 多级放大电路
第十讲 多级放大电路的 耦合方式及分析方法
一、多级放大电路的耦合方式 二、多级放大电路的动态分析
第三章 多级放大电路
3.1 多级放大电路的耦合方式
实际应用中，对放大电路提出多方面的性能要求，如 Au＝104、Ri=2MΩ、 Ro=100Ω，单级放大电路不可能同 时满足→多级放大电路。
第三章 多级放大电路
3.1.4 光电耦合 （1）光电耦合器及其传输特性
发光管D与光电管T相互绝缘地组合在一起，能有效抑制干扰。 D光∝iD(uD)； iC∝D光
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第三章 多级放大电路
（2） 光电耦合放大电路
iD
iC
|uO|∝iC∝D光∝iD∝uS
|uO|∝uS
多级放大电路基础知识讲解
2)
4.62（V）
（2）求各级电路的电压放大倍数Au1 、Au2 和总电压放大倍A数u 。 首先画出电路的微变等效电路。如图所示。
+
Rs +
U i
Us －
－
第一级
Ib1
+
RB11
RB12
rbe1
IbR1C1
U o1
－
第二级
Ib2
RB21 RB22 rbe2 Ib2RC2
+
RLU o
－
三极管 V1 的动态输入电阻为：
第一级等效负载电阻为： RL1 RC1 // ri2 3 // 0.94 0.72 （kΩ）
第二级等效负载电阻为： RL2 RC2 // RL 2.5 // 5 1.67 （kΩ）
第一级电压放大倍数为：
A u1
1 RL1
rbe1
50 0.72 1.5
24
第二级电压放大倍数为：
A u 2
共模信号：两输入端加的信号大小相等、极性相同。
ui1 ui2 ui
uo1 uo2 Auui
uo uo1 uo2 0
共模电压放大倍数：
Ac
uo ui
0
说明电路对共模信号无放大作用，即完全抑制了共模信号。 实际上，差动放大电路对零点漂移的抑制就是该电路抑制 共模信号的一个特例。所以差动放大电路对共模信号抑制 能力的大小，也就是反映了它对零点漂移的抑制能力。
（1）静态分析：各级单独计算。 （2）动态分析
①电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积。
Au
U o U i
U o1 U i
U o U o1
Au1
Au 2
注意：计算前级的电压放大倍数时必须把后级的输入电
多级放大电路
Ui -
A1
Uo1 Ui2
+
Uo -
-
U o U o1 U o 2 Au = = = Au1 Au 2 Aun Ui Ui Ui2
多级放大电路的放大倍数等于组成它的各级放大电路电压放 大倍数的乘积.但每一级的Au必须将后一级的输入电阻作为前 大倍数的乘积.但每一级的 必须将后一级的输入电阻作为前 一级的负载进行计算. 后级的R 为前级的R 一级的负载进行计算.(后级的 i为前级的 L)
Uo
1. 电压放大倍数
ro2
RC2//RL
Au1= –β1
2. 输入电阻 3. 输出电阻
RC1// ri2
rbe1
Ro = ro2 = RC2
rbe2
Ri = ri1 = Rb1 // Rb2 // rbe1
二,共集电极放大电路作为输出级
R1 R3 R5
T C2
VCC C4 R6 RL
C1
ui
R2
R4
C3
uo
共射极
共集电极
当共集电极放大电路作为输出级时,其输出电阻与前一 当共集电极放大电路作为输出级时, 级的输出电阻有关. 级的输出电阻有关. 共集电极放大电路作为输入级, 共集电极放大电路作为输入级,其输入电阻与第二级输入 电阻有关. 电阻有关.
复习基本共集电极放大电路 复习基本共集电极放大电路动态分析 共集电极放大电路动态分析
Ro1 Ri2 共集电极
Ro
电压放大倍数:: 电压放大倍数: R3// Ri2 Au1= –β1 rbe1
(1+β2)(R6//RL) Au2= rbe2 + (1+β2)(R6//RL)
Ri2 =R5 //[rbe2 + (1+β2)(R6//RL)]
3-多级放大电路1概要
3）电路的温漂小。 4）体积小，成本低。
缺点： 1）无法集成； 2）低频特性差； 3）只能使信号直接通过，而不能改变其参数。
三、 变压器耦合
变压器耦合是利用变压器将前级的输出端与后级的 输入端连接起来的耦合方式
图3-4 变压器耦合放大电路
优点：
1）变压器耦合多级放大电路前后级的静态工 作点是相互独立、互不影响的。因为变压器不 能传送直流信号。
172
UO 172 0.01
UO
1.72V
U O1
1 2
UO
华成英
0.86V
hchya@
课外作业 : P 316 6.2.2 6.2.5
§3.4 功率放大电路
一、概述 二、乙类互补对称功率放大电路
一、概述
1、功率放大电路研究的问题 2、对功率放大电路的要求 3、晶体管的工作方式 4、功率放大电路的种类
求：（1）静态工作时的两管集电极电流 IC； （2）双端输出时的U o 和从 T1 单端输出时的U o1 。
解： IC 1/ 2 0.5mA
rbe
300
(1
)
26mV IC
AVD
vo vid
UO U I1 U I 2
UO
1 1.01
U O 0.01
AVD
RC
rbe
60 10000 3472
二、 阻容耦合
阻容耦合是利用电容器作为耦合元件将前级和后级连接 起来的耦合方式。
图3-3 阻容耦合放大电路
优点： 1）各级的直流工作点相互独立。由于电容器隔直流而
通交流，所以它们的直流通路相互隔离、相互独立的， 这样就给设计、调试和分析带来很大方便。 2）在传输过程中，交流信号损失少。只要耦合电容选得 足够大，则较低频率的信号也能由前级几乎不衰减地 加 到后级，实现逐级放大。
缺点： 1）无法集成； 2）低频特性差； 3）只能使信号直接通过，而不能改变其参数。
三、 变压器耦合
变压器耦合是利用变压器将前级的输出端与后级的 输入端连接起来的耦合方式
图3-4 变压器耦合放大电路
优点：
1）变压器耦合多级放大电路前后级的静态工 作点是相互独立、互不影响的。因为变压器不 能传送直流信号。
172
UO 172 0.01
UO
1.72V
U O1
1 2
UO
华成英
0.86V
hchya@
课外作业 : P 316 6.2.2 6.2.5
§3.4 功率放大电路
一、概述 二、乙类互补对称功率放大电路
一、概述
1、功率放大电路研究的问题 2、对功率放大电路的要求 3、晶体管的工作方式 4、功率放大电路的种类
求：（1）静态工作时的两管集电极电流 IC； （2）双端输出时的U o 和从 T1 单端输出时的U o1 。
解： IC 1/ 2 0.5mA
rbe
300
(1
)
26mV IC
AVD
vo vid
UO U I1 U I 2
UO
1 1.01
U O 0.01
AVD
RC
rbe
60 10000 3472
二、 阻容耦合
阻容耦合是利用电容器作为耦合元件将前级和后级连接 起来的耦合方式。
图3-3 阻容耦合放大电路
优点： 1）各级的直流工作点相互独立。由于电容器隔直流而
通交流，所以它们的直流通路相互隔离、相互独立的， 这样就给设计、调试和分析带来很大方便。 2）在传输过程中，交流信号损失少。只要耦合电容选得 足够大，则较低频率的信号也能由前级几乎不衰减地 加 到后级，实现逐级放大。
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3 - 1 - 14
一、直接耦合放大电路静态工作点的设置: 静态分析
T1管的静态工 作点靠近饱和 区； 在动态信号作 用时很容易引 起饱和失真。
UBEQ2
由图可知： UCEQ1 = UBEQ2 =0.7V
3 - 1 - 15
为使第一级有合适的Q，就要抬高T2管基极电位。 使T1处于放大状态
（1）在发射极 加发射极电阻；
耦合电路：实现耦合的电路。
3 - 1 - 12
耦合方式：
直接耦合 阻容耦合 变压器耦合 光电耦合
主要用于直流信号和低频 信号的放大
主要用于交流信号的放大
主要以光信号为媒介来实现 电信号的耦合和传递，抗干 扰能力强.
3 - 1 - 13
3.1.1 直接耦合多级放大电路
将前一级的输出端直接连接到后一级的输入端。
3、输出电阻 Ro Re // Rb rbe
1
3-1-8
阻容耦合共集放大电路Q点：
I BQ
VCC U BEQ
Rb (1 )Re
I EQ (1 )I BQ
U CEQ VCC I EQ Re
电压放大倍数、输入电阻、输出电阻：
Au
(1 )(Re // RL ) rbe (1 )(Re // RL )
Au
(Rc ∥ RL ) rbe (1 )Rf
7.7
Ri Rb1 ∥ Rb2 ∥[rbe (1 )Rf ] 3.7k
Ro RC 5k
2-4-4
（2）若改用＝200的晶体管
U BQ
Rb1 Rb1 Rb2
VCC
2V
I EQ
U BQ Rf
U BEQ Re
1mA
I BQ
3 - 1 - 10
第3章 多级放大电路的主要内容
3.析 3.3 直接耦合放大电路
3 - 1 - 11
3.1 多级放大电路的耦合方式
信号源
多级放大电路 输入级 中间级 输出级
负载
耦合：信号源与电路、电路与电路、 电路与负载之间的连接称为耦合。
2-4-6
直接耦合基本共集放大电路
计算静态工作点：
I BQ
IBQ VBB UBEQ
Rb (1 )Re
IEQ (1 )IBQ
UCEQ VCC IEQRe
U CEQ I
EQ
3-1-7
计算动态参数 1、电压放大倍数：
(1 )R
Au
e
Rb
rbe
(1
)
R e
2、输入电阻
Ri Rb rbe (1 ) Re
3 - 1 - 21
由于C的隔直作用，解决了Q不独立、级间 零漂问题。
3 - 1 - 22
阻容耦合方式的优缺点
优点:各级的Q相互独立.所以电路易分析、设计
和调试。在分立元件电路中得到广泛的应用。
缺点:（1）低频特性差,不能放大变化缓慢的
信号； （2）不易于集成。
3 - 1 - 23
3.1.3 变压器耦合
在分立元件特大功率电路或高频电路 中得到非常广泛的应用。
缺点（1）低频特性差，不能放大变化缓慢的信号；
（2）体积大，不便于集成。
3 - 1 - 25
3.1.4 光电耦合
光电耦合是以光信号为媒介实现电信号的耦合和传 递的，具有电气隔离作用，使电路具有很强的抗干扰能 力，适用于信号的隔离和远距离传送。
解：（1）静态分析：
U BQ
Rb1 Rb1 Rb2
VCC
2V
I EQ
U BQ U BEQ Rf Re
1mA
I BQ
IEQ
1
10 μ A
UCEQ VCC IEQ (Rc Rf Re ) 5.7V
2-4-3
动态分析：
rbe rbb'(1 ) 26mV
IEQ 2.73k
I EQ
1
50 μA
U CEQ VCC I EQ ( Rc Rf Re ) 5.7V
则静态工作点Q基本稳定。
2-4-5
（2）若电容Ce开路
Ri Rb1 // Rb2 //[rbe (1 )(Rf Re)]
4.1k
Au
RL' Rf Re
1.92
则Ri增大，Ri≈4.1kΩ；|Au|减小。
Ro
Re
∥
Rs
∥ Rb
1
rbe
Ri Rb ∥[rbe (1 )(Re ∥ RL )]
3-1-9
第二章内容回顾：
1. 放大电路的组成及各元件的作用 2. 放大电路的静态分析：各种放大电路的 静态工作点Q的计算； 3. 放大电路的动态分析：画出各种放大电 路的微变等效电路以及放大电路动态参数： Au、Ri、Ro的计算。
模拟电子技术基础
信息科学与工程学院·基础电子教研室
3-1-1
2.11电路如图所示,晶体管的＝100, r'bb =100Ω。
（1）求电路的Q点、
Au 、Ri和Ro；
（2）若改用＝200的晶体管，
则静态工作点Q如何变化？
（3）若电容Ce开路，则将引起 电路的哪些动态参数发生变化？
如何变化？
习题解答
2-4-2
将放大电路的前 级输出端通过变压器 接到后级输入端或负 载电阻上，称为变压 器耦合方式。
变压器耦合放大电路低频特性差，不易集成。但 能够实现阻抗变换，常用于调谐放大电路或输出功率 很大的功率放大电路。
3 - 1 - 24
变压器耦合方式的优缺点 优点（1）各级的静态工作点相互独立，电路
的分析、设计和调试简单易行。 （2）可以实现阻抗变换；（P150自学）
存在电平移 动问题
(3)为保证T1有合适的 UC1，又避免逐级抬高 电位，所以采用NPN型 与PNP型管结合使用。 为使T2工作在放大区， T2管集电极电位应低于 T1管集电极电位。
直接耦合最常用的电路形式：NPN型与PNP 型管混合使用
3 - 1 - 18
二、直接耦合方式的优缺点 优点（1）具有良好的低频特性，可以放
但第二级的电压
放大倍数大大下
Re2
降，影响整个电
路的放大能力。
为解决这一矛盾，需要选择一种器件取代Re2，这 种器件对直流量和交流量呈现出不同的特性，对直流
量它相当于一个电压源；而对交流量，它等效成一个 小电阻。
3 - 1 - 16
3 - 1 - 17
（2）利用二极 管和稳压管代 替Re2可满足以 上要求。但要 逐级抬高电位。
大变化缓慢的信号； （2）易构成集成放大电路，应用非常
广泛。
缺点（1）静态工作点相互影响，给电路的
分析、设计和调试带来一定的困难； （2）存在零点漂移现象。
3 - 1 - 19
克服缺点的方法：
1）利用阻容耦合电路 2）采用差分放大电路
3 - 1 - 20
3.1.2 阻容耦合多级放大电路
将放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端， 称为阻容耦合方式。
一、直接耦合放大电路静态工作点的设置: 静态分析
T1管的静态工 作点靠近饱和 区； 在动态信号作 用时很容易引 起饱和失真。
UBEQ2
由图可知： UCEQ1 = UBEQ2 =0.7V
3 - 1 - 15
为使第一级有合适的Q，就要抬高T2管基极电位。 使T1处于放大状态
（1）在发射极 加发射极电阻；
耦合电路：实现耦合的电路。
3 - 1 - 12
耦合方式：
直接耦合 阻容耦合 变压器耦合 光电耦合
主要用于直流信号和低频 信号的放大
主要用于交流信号的放大
主要以光信号为媒介来实现 电信号的耦合和传递，抗干 扰能力强.
3 - 1 - 13
3.1.1 直接耦合多级放大电路
将前一级的输出端直接连接到后一级的输入端。
3、输出电阻 Ro Re // Rb rbe
1
3-1-8
阻容耦合共集放大电路Q点：
I BQ
VCC U BEQ
Rb (1 )Re
I EQ (1 )I BQ
U CEQ VCC I EQ Re
电压放大倍数、输入电阻、输出电阻：
Au
(1 )(Re // RL ) rbe (1 )(Re // RL )
Au
(Rc ∥ RL ) rbe (1 )Rf
7.7
Ri Rb1 ∥ Rb2 ∥[rbe (1 )Rf ] 3.7k
Ro RC 5k
2-4-4
（2）若改用＝200的晶体管
U BQ
Rb1 Rb1 Rb2
VCC
2V
I EQ
U BQ Rf
U BEQ Re
1mA
I BQ
3 - 1 - 10
第3章 多级放大电路的主要内容
3.析 3.3 直接耦合放大电路
3 - 1 - 11
3.1 多级放大电路的耦合方式
信号源
多级放大电路 输入级 中间级 输出级
负载
耦合：信号源与电路、电路与电路、 电路与负载之间的连接称为耦合。
2-4-6
直接耦合基本共集放大电路
计算静态工作点：
I BQ
IBQ VBB UBEQ
Rb (1 )Re
IEQ (1 )IBQ
UCEQ VCC IEQRe
U CEQ I
EQ
3-1-7
计算动态参数 1、电压放大倍数：
(1 )R
Au
e
Rb
rbe
(1
)
R e
2、输入电阻
Ri Rb rbe (1 ) Re
3 - 1 - 21
由于C的隔直作用，解决了Q不独立、级间 零漂问题。
3 - 1 - 22
阻容耦合方式的优缺点
优点:各级的Q相互独立.所以电路易分析、设计
和调试。在分立元件电路中得到广泛的应用。
缺点:（1）低频特性差,不能放大变化缓慢的
信号； （2）不易于集成。
3 - 1 - 23
3.1.3 变压器耦合
在分立元件特大功率电路或高频电路 中得到非常广泛的应用。
缺点（1）低频特性差，不能放大变化缓慢的信号；
（2）体积大，不便于集成。
3 - 1 - 25
3.1.4 光电耦合
光电耦合是以光信号为媒介实现电信号的耦合和传 递的，具有电气隔离作用，使电路具有很强的抗干扰能 力，适用于信号的隔离和远距离传送。
解：（1）静态分析：
U BQ
Rb1 Rb1 Rb2
VCC
2V
I EQ
U BQ U BEQ Rf Re
1mA
I BQ
IEQ
1
10 μ A
UCEQ VCC IEQ (Rc Rf Re ) 5.7V
2-4-3
动态分析：
rbe rbb'(1 ) 26mV
IEQ 2.73k
I EQ
1
50 μA
U CEQ VCC I EQ ( Rc Rf Re ) 5.7V
则静态工作点Q基本稳定。
2-4-5
（2）若电容Ce开路
Ri Rb1 // Rb2 //[rbe (1 )(Rf Re)]
4.1k
Au
RL' Rf Re
1.92
则Ri增大，Ri≈4.1kΩ；|Au|减小。
Ro
Re
∥
Rs
∥ Rb
1
rbe
Ri Rb ∥[rbe (1 )(Re ∥ RL )]
3-1-9
第二章内容回顾：
1. 放大电路的组成及各元件的作用 2. 放大电路的静态分析：各种放大电路的 静态工作点Q的计算； 3. 放大电路的动态分析：画出各种放大电 路的微变等效电路以及放大电路动态参数： Au、Ri、Ro的计算。
模拟电子技术基础
信息科学与工程学院·基础电子教研室
3-1-1
2.11电路如图所示,晶体管的＝100, r'bb =100Ω。
（1）求电路的Q点、
Au 、Ri和Ro；
（2）若改用＝200的晶体管，
则静态工作点Q如何变化？
（3）若电容Ce开路，则将引起 电路的哪些动态参数发生变化？
如何变化？
习题解答
2-4-2
将放大电路的前 级输出端通过变压器 接到后级输入端或负 载电阻上，称为变压 器耦合方式。
变压器耦合放大电路低频特性差，不易集成。但 能够实现阻抗变换，常用于调谐放大电路或输出功率 很大的功率放大电路。
3 - 1 - 24
变压器耦合方式的优缺点 优点（1）各级的静态工作点相互独立，电路
的分析、设计和调试简单易行。 （2）可以实现阻抗变换；（P150自学）
存在电平移 动问题
(3)为保证T1有合适的 UC1，又避免逐级抬高 电位，所以采用NPN型 与PNP型管结合使用。 为使T2工作在放大区， T2管集电极电位应低于 T1管集电极电位。
直接耦合最常用的电路形式：NPN型与PNP 型管混合使用
3 - 1 - 18
二、直接耦合方式的优缺点 优点（1）具有良好的低频特性，可以放
但第二级的电压
放大倍数大大下
Re2
降，影响整个电
路的放大能力。
为解决这一矛盾，需要选择一种器件取代Re2，这 种器件对直流量和交流量呈现出不同的特性，对直流
量它相当于一个电压源；而对交流量，它等效成一个 小电阻。
3 - 1 - 16
3 - 1 - 17
（2）利用二极 管和稳压管代 替Re2可满足以 上要求。但要 逐级抬高电位。
大变化缓慢的信号； （2）易构成集成放大电路，应用非常
广泛。
缺点（1）静态工作点相互影响，给电路的
分析、设计和调试带来一定的困难； （2）存在零点漂移现象。
3 - 1 - 19
克服缺点的方法：
1）利用阻容耦合电路 2）采用差分放大电路
3 - 1 - 20
3.1.2 阻容耦合多级放大电路
将放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端， 称为阻容耦合方式。