模拟电子技术基础-童诗白-第三章.
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第三章 多级放大电路
Ic1
Ib2
Ic2
+
rbe1
.
Ui
RB1
+
.
_
RE1 U_o1
+ rbe2
RB 1
R
B
2
RC2
RE 2
.
Uo
_
ri ri1
ri 2 小信号等效电路
由等效电路可知，放大电路的输入电阻 ri 等于第一级的 输入电阻ri1。 第一级是射极输出器，它的输入电阻ri1与负载有关，而 射极输出器的负载即是第二级输入电阻 ri2。
IC 2U R B E － 2 2U R B E E 2 2 0 8..5 2 1 6 7 0..5 6m A 0.9m 6 A
U CE U 2C C IC(R 2C 2R E 2R E )2 2 4 0.9(1 6 0 0.5 1 7.5 )V 6.7V 1
计算 r i和 r 0 Ib1
二、 输入电阻和输出电阻
通常，多级放大电路的输入电阻就是输入级的输入电 阻；输出电阻就是输出级的输出电阻。
具体计算时，有时它们不仅仅决定于本级参数，也与 后级或前级的参数有关。
第三章 多级放大电路
例:1 如图所示的两级电压放大电路，
已知β1= β2 =50, T1和T2均为3DG8D。
计算前、后级放大电路的静态值(UBE=0.6V)
+
T1
T2 UO
DZ
(c)
第三章 多级放大电路
改进电路—(c2) 可降低第二级的 集电极电位，又不损 失放大倍数。但稳压 管噪声较大。
Rb1
+
Ui
Rc1 Dz
T1
Rc2+VCC
T2
Rb2
+
UO
(c)
改进电路—(d) NPN管和PNP管 混合使用，可获得合 适的工作点。为经常 采用的方式。
Rb1
+
及电路的动态参数。
+24V
+
. Ui
–
RB1 1M
C1
+
T1
RE1 27k
RB 1
82k
RC2 10k
+C3
+C2
RB 2
43k
T2
+
RE1
RE2
7.5k
510
.
Uo
+
CE –
第三章 多级放大电路
解: 两级放大电路的静态值可分别计算。
+24V
+
. Ui
–
RB1 1M
C1
+
T1
RE1 27k
RB 1
第三章 多级放大电路
二、光电耦合放大电路
图3.1.6光电耦合放大电路
目前市场上已有集成光电耦合放大电路， 具有较强的放大能力。
第三章 多级放大电路
3.2多级放大电路的动态分析
一、电压放大倍数
总电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积，即
A uA u 1A u 2 A un
其中， n 为多级放大电路的级数。
诗
要求组成多级放大电路？
白
3.1 多级放大电路的耦合方式
将多个单级基本放大电路合理联接，构成多级放大电路
组成多级放大电路的每一个基本电路称为一级， 级与级之间的连接称为级间耦合。 四种常见的耦合方式：
直接耦合 阻容耦合 变压器耦合 光电耦合
第三章 多级放大电路
3.1.1 直接耦合
Rb1
+
Ui
Rc1
Ui
Rc1
T1
Re2
T2
Rc2
+VCC
+
UO
(d)
图 3.1.1 直接耦合放大电路静态工作点的设置
第三章 多级放大电路
3.1.2 阻容耦合
第一级
Rb1
C1+
+
Ui
RC1
C2
+
T1
Rb2 Rc2 C3 +VCC
+
+
T2
RL Uo
第二级
图 3.1.2 阻容耦合放大电路 特点：静态工作点相互独立，在分立元件电路中广 泛使用。
在集成电路中无法制造大容量电容，不便于 集成化，尽量不用。
第三章 多级放大电路
3.1.3 变压器耦合
(a)电路
(b)交流等效电路
图 3.1.3 变压器耦合共射放大电路
以前功率放大电路广泛采用此耦合方式。 目前基本不用。
第三章 多级放大电路
变压器耦合放大电路
选择恰当的变比，可在负载上得到尽可能大的输出 功率。
82k
RC2 10k
+C3
+C2
T2
RE1 510
RB 2 RE2
43k 7.5k
+ CE
+
.
Uo
–
第三章 多级放大电路
第一级是射极输出器:
IB 1 R B U C 1 ( 1 C U β B )R E E 1 10 2 ( 0 1 0 4 50 .0 2 6 m ) 7 9 .A 8 μ A
本章教学时数： 4学时
白
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？
第
4.差分放大电路与其它基本放大电路有什么区别？
三
为什么它能抑制零点漂移？
版
童
5.直接耦合放大电路输出级的特点是什么？如何根据
第三章 多级放大电路
3.1 多级放大电路的耦合方式
第 3.2 多级放大电路的动态分析
三
版
童 诗
3.3 直接耦合放大电路
白
本章重点和考点：
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
第
三
3、了解多级放大电路中的互补输出级
版
童 诗
第 二 级 VT2、 VT3 组 成推 挽 式放大电路， 信号正负半周 VT2、VT3 轮 流导电。
变压器耦合放大电路
第三章 多级放大电路
3.1.4 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，因而其抗干扰能力强而得到越来越广泛的应用。 一、光电耦合
发光元件
光敏元件
图3.1.5光电耦合器及其传输特性
I E ( 1 1 ) I B ( 1 5 1 0 . 0 0m ) 0 0 9 . 4 A m 8 9 A
U C U E C I C E R E 1 2 1 0 .4 2 9 V 7 1 .7 V 0 7
第三章 多级放大电路
第二级是分压式偏置电路
V B 2R B U C 1R B CR 2B 282 2 4 4 3 43 8 V .2V 6
T1
Rb2
Rc2 +VCC
+
T2
UO
图 3.1.1（a) 两个单管放大电路简单的直接耦合
特点：
(1) 可以放大交流和 缓慢变化及直流信号；
(2) 便于集成化。
(3)各级静态工作点互相影 响；基极和集电极电位会随着 级数增加而上升；
(4)零点漂移（如何克服）。
第三章 多级放大电路
一、 直接耦合放大电路静态工作点的设置
改进电路—(b) 电路中接入 Re2， 保证第一级集电极有 较高的静态电位，但 第二级放大倍数严重 下降。
Rb1
+
Ui
Rc1
Rc2+VCC
+
T1
T2 UO
Re2
(b)
改进电路—(c1)
稳压管动态电阻
Rb1
很小，可以使第二级
的放大倍数损失小。 +
但集电极电压变化范 Ui
围减小。
Rc1 R Rc2+VCC
第三章 多级放大电路
Ic1
Ib2
Ic2
+
rbe1
.
Ui
RB1
+
.
_
RE1 U_o1
+ rbe2
RB 1
R
B
2
RC2
RE 2
.
Uo
_
ri ri1
ri 2 小信号等效电路
由等效电路可知，放大电路的输入电阻 ri 等于第一级的 输入电阻ri1。 第一级是射极输出器，它的输入电阻ri1与负载有关，而 射极输出器的负载即是第二级输入电阻 ri2。
IC 2U R B E － 2 2U R B E E 2 2 0 8..5 2 1 6 7 0..5 6m A 0.9m 6 A
U CE U 2C C IC(R 2C 2R E 2R E )2 2 4 0.9(1 6 0 0.5 1 7.5 )V 6.7V 1
计算 r i和 r 0 Ib1
二、 输入电阻和输出电阻
通常，多级放大电路的输入电阻就是输入级的输入电 阻；输出电阻就是输出级的输出电阻。
具体计算时，有时它们不仅仅决定于本级参数，也与 后级或前级的参数有关。
第三章 多级放大电路
例:1 如图所示的两级电压放大电路，
已知β1= β2 =50, T1和T2均为3DG8D。
计算前、后级放大电路的静态值(UBE=0.6V)
+
T1
T2 UO
DZ
(c)
第三章 多级放大电路
改进电路—(c2) 可降低第二级的 集电极电位，又不损 失放大倍数。但稳压 管噪声较大。
Rb1
+
Ui
Rc1 Dz
T1
Rc2+VCC
T2
Rb2
+
UO
(c)
改进电路—(d) NPN管和PNP管 混合使用，可获得合 适的工作点。为经常 采用的方式。
Rb1
+
及电路的动态参数。
+24V
+
. Ui
–
RB1 1M
C1
+
T1
RE1 27k
RB 1
82k
RC2 10k
+C3
+C2
RB 2
43k
T2
+
RE1
RE2
7.5k
510
.
Uo
+
CE –
第三章 多级放大电路
解: 两级放大电路的静态值可分别计算。
+24V
+
. Ui
–
RB1 1M
C1
+
T1
RE1 27k
RB 1
第三章 多级放大电路
二、光电耦合放大电路
图3.1.6光电耦合放大电路
目前市场上已有集成光电耦合放大电路， 具有较强的放大能力。
第三章 多级放大电路
3.2多级放大电路的动态分析
一、电压放大倍数
总电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积，即
A uA u 1A u 2 A un
其中， n 为多级放大电路的级数。
诗
要求组成多级放大电路？
白
3.1 多级放大电路的耦合方式
将多个单级基本放大电路合理联接，构成多级放大电路
组成多级放大电路的每一个基本电路称为一级， 级与级之间的连接称为级间耦合。 四种常见的耦合方式：
直接耦合 阻容耦合 变压器耦合 光电耦合
第三章 多级放大电路
3.1.1 直接耦合
Rb1
+
Ui
Rc1
Ui
Rc1
T1
Re2
T2
Rc2
+VCC
+
UO
(d)
图 3.1.1 直接耦合放大电路静态工作点的设置
第三章 多级放大电路
3.1.2 阻容耦合
第一级
Rb1
C1+
+
Ui
RC1
C2
+
T1
Rb2 Rc2 C3 +VCC
+
+
T2
RL Uo
第二级
图 3.1.2 阻容耦合放大电路 特点：静态工作点相互独立，在分立元件电路中广 泛使用。
在集成电路中无法制造大容量电容，不便于 集成化，尽量不用。
第三章 多级放大电路
3.1.3 变压器耦合
(a)电路
(b)交流等效电路
图 3.1.3 变压器耦合共射放大电路
以前功率放大电路广泛采用此耦合方式。 目前基本不用。
第三章 多级放大电路
变压器耦合放大电路
选择恰当的变比，可在负载上得到尽可能大的输出 功率。
82k
RC2 10k
+C3
+C2
T2
RE1 510
RB 2 RE2
43k 7.5k
+ CE
+
.
Uo
–
第三章 多级放大电路
第一级是射极输出器:
IB 1 R B U C 1 ( 1 C U β B )R E E 1 10 2 ( 0 1 0 4 50 .0 2 6 m ) 7 9 .A 8 μ A
本章教学时数： 4学时
白
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？
第
4.差分放大电路与其它基本放大电路有什么区别？
三
为什么它能抑制零点漂移？
版
童
5.直接耦合放大电路输出级的特点是什么？如何根据
第三章 多级放大电路
3.1 多级放大电路的耦合方式
第 3.2 多级放大电路的动态分析
三
版
童 诗
3.3 直接耦合放大电路
白
本章重点和考点：
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
第
三
3、了解多级放大电路中的互补输出级
版
童 诗
第 二 级 VT2、 VT3 组 成推 挽 式放大电路， 信号正负半周 VT2、VT3 轮 流导电。
变压器耦合放大电路
第三章 多级放大电路
3.1.4 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，因而其抗干扰能力强而得到越来越广泛的应用。 一、光电耦合
发光元件
光敏元件
图3.1.5光电耦合器及其传输特性
I E ( 1 1 ) I B ( 1 5 1 0 . 0 0m ) 0 0 9 . 4 A m 8 9 A
U C U E C I C E R E 1 2 1 0 .4 2 9 V 7 1 .7 V 0 7
第三章 多级放大电路
第二级是分压式偏置电路
V B 2R B U C 1R B CR 2B 282 2 4 4 3 43 8 V .2V 6
T1
Rb2
Rc2 +VCC
+
T2
UO
图 3.1.1（a) 两个单管放大电路简单的直接耦合
特点：
(1) 可以放大交流和 缓慢变化及直流信号；
(2) 便于集成化。
(3)各级静态工作点互相影 响；基极和集电极电位会随着 级数增加而上升；
(4)零点漂移（如何克服）。
第三章 多级放大电路
一、 直接耦合放大电路静态工作点的设置
改进电路—(b) 电路中接入 Re2， 保证第一级集电极有 较高的静态电位，但 第二级放大倍数严重 下降。
Rb1
+
Ui
Rc1
Rc2+VCC
+
T1
T2 UO
Re2
(b)
改进电路—(c1)
稳压管动态电阻
Rb1
很小，可以使第二级
的放大倍数损失小。 +
但集电极电压变化范 Ui
围减小。
Rc1 R Rc2+VCC