多级放大电路电压增益的计算

多级放大电路电压增益的计算

在求分立元件多级放大电路的电压放大倍数时有两种处理方法： 一是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，简称输入电阻法。

二是将后一级与前一级开路，计算前一级的开路电压放大倍数和输出电阻，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，简称开路电压法。

现以图示两级放大电路为例加以说明。 例1：三极管的

1

=

2

==100，V BE1=V BE2=0.7 V 。计算总电压放大

倍数。分别用输入电阻法和开路电压法计算。

解：一、求静态工作点： A 9.3=mA 0.0093=mA 7

.2101)20//51(7.038.3)+(1+)//('=

e1b2b1BE1CC BQ1μβ⨯+-=-R R R V V I

mA

93.0BQ1CQ1==I I β

V

26.7V )1.593.012(c1CQ1cc B2C1=⨯-=-==R I V V V CEQ1cc CQ1c1CQ1BQ1e1cc CQ1c1e1=1209378 V 47 V

()()

(..).V V I R I I R V I R R --+≈-+=-⨯=V

96.7V )7.026.7(BE2B2E2=+=+=V V V

V

47.4V )3.404.1(mA 04.1mA 9.3/04.4mA ]9.3/)96.712[(/)(c2CQ2C2e2E2CC CQ2EQ2=⨯====-=-=≈R I V R V V I I

V 45.3V )96.747.4(E2C2CEQ2-=-=-=V V V

二、求电压增益：

（1）用输入电阻法求电压增益 先计算三极管的输入电阻

Ω

=Ω⨯+Ω=++Ω

=Ω⨯+Ω=++k 8.2 04

.126

101 300mA)(mV)(26)1(=k 1.3 93

.026

101 300mA)(mV)(26)

1(=E2bb be2

E1bb be1I r r I r r ββ

电压增益

be2

i2be1

i2c113

.581.3)

8.2//1.5(100)

//(=r R r R R A v =-=⨯-

=-

式中β

6.1538

.23

.4100)

//(=be2

L c22-=⨯-

=-

r R R A v β

8955

)6.153(3.5821=-⨯-==v v v A A A

如果求从V S 算起的电压增益，需计算输入电阻 Ω===k 55.220//51//1.3////

b2b1be1i1R R r R

9.41)3.58(55

.2155

.21i1S i1s1-=-⨯+=+=

v v A R R R A

6436)6.153(9.412s1s =-⨯-==v v v A A A （2）用开路电压法求电压增益 第一级的开路电压增益

8932

)3.54()5.164(==3

.548

.23

.41008.21.58.2=5.1641

.31

.5100=2O1be2c2i2o1i22c1o1be1

c1

O1=-⨯--=⨯⨯+-=⨯+-

≈-=⨯-

=-

v v v v v A A A r R R R R A R R r R A ββ

例2：如图所示为两级阻容耦合放大电路，已知12CC =U V ，20B1

B1='=R R k Ω，10B2

B2='=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

分析： 两级放大电路都是共发射极的分压式偏置放大电路，由于级间采用阻容耦合方式，故各级电路的静态值可分别计算，动态分析时需注意第二级的输入电阻就是第一级的负载电阻，即i2L1r R =。 解： （1）各级电路静态值的计算采用估算法。 第一级：

41210

2010

CC B2B1B2B1=⨯+=+=

U R R R U （V ）

7.126

.04E1BE1B1E1C1=-=-=

≈R U U I I （mA ）

0.03450

7

.11

C1

B1==

=

βI I （mA ） 2.5)22(7.112)(E1C1C1CC CE1=+⨯-=+-=R R I U U （V ）

第二级：

41210

2010

CC B2B1B2B2=⨯+='+''=

U R R R U （V ）

7.126

.04E2BE2B2E2C2=-=-=

≈R U U I I （mA ）

0.03450

7

.12

C2

B2==

=

βI I （mA ） 2.5)22(7.112)(E2C2C2CC CE2=+⨯-=+-=R R I U U （V ）

（2）微变等效电路如图所示。

R U +

-

（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////be2B2B1

i2==''=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&