组合放大电路

二、多级放大电路的电压放大倍数和输入、输出电阻 多级放大电路的电压放大倍数和输入、 1、电压放大倍数 、 总电压放大倍数=各级放大倍数的乘积 总电压放大倍数 各级放大倍数的乘积
计算每一级的电压放大倍数时，要处理好前后级 计算每一级的电压放大倍数时， 的联系。 的联系。 例如： 例如：将第二级的输入电阻作为第一级的 负载电阻，要与第一级集电极负载电阻并联。 负载电阻，要与第一级集电极负载电阻并联。
对耦合电路要求
耦合电路： 耦合电路： 静态：保证各级Q点 静态：保证各级 点设置 各级 要求 波形不失真 动态: 动态 传送信号 减少压降损失
一、多级放大电路的耦合方式 1、直接耦合 、 耦合电路采用直接连接 或电阻连接，不采用电 或电阻连接， 抗性元件。 抗性元件。 优点： 优点： 可传输低频甚至 vi 直流信号
如此下去，必将使得基极和集电极的电位逐渐上升， 如此下去，必将使得基极和集电极的电位逐渐上升，最终由于电 若为三级放大， 若为三级放大，则 源电压V 的限制而无法实现。 源电压 CC的限制而无法实现。
(c)
(d)
电位平移的另一方法。 电位平移的另一方法。 电位平移的方法。 电位平移的方法。
电位平移，但稳压管 电位平移， 噪声大
(a)
当级数进一步增加的时候， 的连接方式会出现新的问题。 当级数进一步增加的时候，图(a)、(b)的连接方式会出现新的问题。 、 的连接方式会出现新的问题 例如，在图(b)中 假设为了保证管子能正常工作， 例如，在图 中，假设为了保证管子能正常工作，取各级 UCE＝5V，并假设备 BE=0.7V,则 ，并假设备U 则
补充 多级放大电路
补充： 补充：一、 多级放大电路的耦合方式
4.6.1 共射 共基放大电路 共射-共基放大电路
1、直接耦合 、 2、阻容耦合 、 3、变压器耦合 、
4.6.2 共集-共集放大电路 共集 共集放大电路
补充： 补充：二、多级放大电路的电压放大倍数和 输入、 输入、输出电阻
补充： 补充： 多级放大电路
′ RL =
rbe2 1 + β2
所以 因为 因此
β2 >> 1
Av = −
β1 ( Rc2 || RL ) rbe1
组合放大电路总的电压增益等于 组成它的各级单管放大电路电压增益 的乘积。 的乘积。 前一级的输出电压是后一级的输 入电压， 入电压，后一级的输入电阻是前一级 的负载电阻R 的负载电阻 L。
为获得足够大的放大倍数,需将单级放大器串接 组成多级放 为获得足够大的放大倍数 需将单级放大器串接,组成多级放 需将单级放大器串接 大电路（放大器）。 大电路（放大器）。
耦合 输 入
第一级 第二级 第n-1级 级 第n级 级
输 出
耦合方式： 耦合方式： (1)直接耦合 直接耦合 (3)变压器耦合 变压器耦合 (2)阻容耦合 阻容耦合 (4)光电耦合 光电耦合
直接耦和电路的 主要缺点
零点漂移 当Ui=0时，输出端的直流电位称为“零 时 输出端的直流电位称为“ 点”。 由于温度、电源电位、 由于温度、电源电位、元件 参数等的变化而使输出端出 现缓慢不规则变化信号输出， 现缓慢不规则变化信号输出， 这种现象为零点漂移 间而逐渐偏离原有静态值 实质是：
即使耦合的级数比较多， 即使耦合的级数比较多， 也可以使各级获得合适 的工作点， 的工作点，而不致于造 成电位逐步上升。 成电位逐步上升。 常用的方式
例 iRc1 Rc1 已知： 已知：Rb1=240kΩ,Rc1=3.9k ic2 Ω,Rc2=500 Ω,VDz的工作电压 ic1 Uz=4V,β1=45, β2=40,Vcc=24V。 。 各级的静态工作点Q 求：(1)各级的静态工作点 1,Q2。 各级的静态工作点 iB2 iB1 (2)I 因温度的升高而增加 时， 因温度的升高而增加1%时 静态输出电压U 变化多少？ 静态输出电压 0变化多少？ 设 U BEQ 1 = U BEQ 2 = 0 .7V 解：第一级放大电路在未连接第二级时的静态工作点： 第一级放大电路在未连接第二级时的静态工作点： VCC − U BEQ1 I CQ1 = β1 I BQ1 ≈ 4.36875mA I BQ1 = ≈ 0.097mA Rb1 U CEQ1 = VCC − I CQ1 Rc1 ≈ 6.9619V 所以有：U CQ 1 = U BEQ 2 + U Z = 4 . 7V 所以有：
+EC R11 C11 RC1 C12 RL RE1 CE1 vo vi R11 C11 RC1 +EC C12 RL RE1 CE
1
vi
R12
R12
v
o
第一级
第二级
多级阻容耦合放大器的分析 优点： 优点： (1) 由于电容的隔直作用，各级放大器的静态 由于电容的隔直作用， 工作点相互独立，分别估算。为设计、 工作点相互独立，分别估算。为设计、计算 和调试带来方便。 和调试带来方便。 (2) 耦合电容上交流信号损失小。 耦合电容上交流信号损失小。 缺点： 缺点： （1）不适合传递缓慢变化的信号 ） （2）集成度差 ）
3、变压器耦合 、 采用变压器耦合也可以隔 除直流， 除直流，传递一定频率的 交流信号， 交流信号，因此各放大级 互相独立。 的Q互相独立。变压器耦合 互相独立 的优点是可以实现输出级 与负载的阻抗匹配 阻抗匹配， 与负载的阻抗匹配，以获 得有效的功率传输。 得有效的功率传输。 在理想条件下，变压器原、副边的电压和电流有如下关系： 在理想条件下，变压器原、副边的电压和电流有如下关系： i2/i1=N1 / N2 =n u1 / u2 = N1 / N2 =n
此时输出电压为： 此时输出电压为：
iRc1 ic1 iB1 ic2 iB2
U 0 = U CQ 2 = 24 − 16 .2 × 0 .5 = 15 .9 (V )
比原来升高了0.9V，约6% ， 比原来升高了
例题结果讨论： 例题结果讨论： 即使输入电压为零且保持不变， 即使输入电压为零且保持不变，直流输出电压也会因 温度的变化而上下波动。 温度的变化而上下波动。
抑制零点漂移常采用的几种措施： 抑制零点漂移常采用的几种措施：
+EC
第一、引入直流负反馈 第一、 以稳定Q点 以稳定 点。
4.4.2射极偏置 电路
R11 C11
RC1
C12 RL
ui
R12
RE1
CE
1
uo
第三、 第三、输入级将两个单管放大电路接成差分放大的 结构。 结构。
6.2差分放大电路
2、阻容耦合 、
4.6.1 共射 共基放大电路 共射-共基放大电路
输入电阻
vi Ri＝ ＝Rb||rbe1＝Rb1||Rb2||rbe1 ii
输出电阻 Ro ≈Rc2
直接耦合方法实例
+VCC RC1 RB T1 RC2
+
T2 RL uo
+ ui _
VBB
_
特点 能对交流和直流信号进行放大 又称之为直流放大电路 直接耦合放大电路存在两个特殊的问题 (1) 各级静态工作点不独立，不便于设计和调试。 各级静态工作点不独立，不便于设计和调试。
电位平移的另一方法： 电位平移的另一方法： 两种管子互补 +VCC
即使耦合的级数比较多， 即使耦合的级数比较多， 也可以使各级获得合适 的工作点，而不致于造 的工作点， 成电位逐步上升。 成电位逐步上升。 常用的方式
RB1
RC1 T1
RE2 T2 RC2
RE1 V CC
直接耦合方法实例
第 二 级 放 大 倍 数 下 降 (b) VT2 集电 极的 有效 电压 变化 范围 减小
u1 2 u2 R' L = =n = n 2 RL i1 i2
变压器耦合实例
变压器耦合的优点： 变压器耦合的优点： 优点
1、实现阻抗变换 、 2、各级静态工作点独立 、
缺点： 缺点：
1、笨重，无法集成化。 、笨重，无法集成化。 2、频率低的信号或直流信号不能通过变压器。 、频率低的信号或直流信号不能通过变压器。
1 1
2
Rb2
vo
2
后级 前级 便于集成化。 便于集成化。 缺点： 缺点： 后级静态工作点不独立，为设计、 前、后级静态工作点不独立，为设计、计算和调试 带来麻烦。 带来麻烦。
若电路只简单地直接耦合，会使电路工作不正常。 若电路只简单地直接耦合，会使电路工作不正常。
直接耦合方法实例： 共射-共基放大电路 直接耦合方法实例：4.6.1 共射 共基放大电路
共射－共基放大电路 共射－
4.6.1 共射 共基放大电路 共射-共基放大电路
电压增益
Av =
其中
Av1 = − Av 2 =
vo vo1 vo = • = Av1 • Av 2 vi vi vo1
′ β1 RL β1rbe2 =− rbe1 rbe1 (1 + β2 )
β2 R'L2 β2 ( Rc2 || RL ) = rbe2 rbe2 Av = − β1rbe2 β2 ( Rc2 || RL ) • (1 + β2 )rbe1 rbe2
ui
R12
RE1
uo1 ui2 R22
CE1 Ri2
Ri=Ri1
前一级的输出电压
Ro
后一级的输入 电阻是前一级的
是后一级的输入电压 交流负载电阻。
该放大电路的微变等效电路
Ib2 i B C rbe2 E RC2 R21 R22 RL Ic2 i
Uo u
Ri2
由微变等效电路计算电压放大倍数、输入电阻、 由微变等效电路计算电压放大倍数、输入电阻、 输出电阻
计算输入、输出电阻时，依电路形式的不同， 计算输入、输出电阻时，依电路形式的不同，不仅 与本级的参数有关，可能还与前后级的参数有关。 与本级的参数有关，可能还与前后级的参数有关。