模电多级放大电路

一. 多级电压放大倍数
多级放大器前级的输出即是后一级的输入 Au = Au1 · Au2 · …· Aun
二. 多级输入电阻
多级放大器的输入电阻即是第一级的输入电阻 Ri= Ri1
三. 多级输出电阻
多级放大器的输出电阻即是最后一级的输出电阻 RO= R0n
四. 多级通频带
多级通频带比任一单级通频带都窄 BW ＜ BWi
IB1 = VCC/ RB1
T1： IC1=β 1IB1 UCE1 = VCC - IC1 RC1
IB2 = VCC/ RB2
T2： IC2=β 2IB2 UCE2 = VCC – IC2 RC2
多级放大器计算举例
（2）动态量计算 第一级： Au1 = －β 1RL1′/ rbe1 其中，RL1′=RC1∥Ri2 =RC1∥rbe2 Ri1 = rbe1 Ro1 = RC1 第二级： Au2 = Asu2 = －β 2RL2′ Ri2/ （Ri2 + Rs2）rbe2 其中，Rs2′ = RO1 = RC1 RL2′ = RC2∥RL Ri2 = rbe2 Ro2 = RC2 两级之间： Au = Au1 Au1 =β 1β 2RL1′ RL2′ / [ rbe1（rbe2 + RC1）] Ri = Ri1 = rbe1 Ro = Ro2 = RC2
多级放大器前后级关系
后级相当于前级的负载（后级的输入电阻Ri+1是前 级的负载RLi）；
前级相当于后级的信号源（前级的输出电压UOi是后级 的信号源电压USi+1，前级的输出电阻ROi是后级的信号源 电阻RSi+1）。
多级放大器计算举例
如图所示两级放大器，三极 管的β 1、rbe1、 β 2、rbe2均已知。 （1）估算两管的静态工作点； （2）计算多级电压放大倍数、 输入电阻、输出电阻。 解： （1）静态工作点计算（两管分别计算）
3.3 直接耦合放大电路
3.3.1 直接耦合放大器中的两个问题 2. 零点漂移问题
三极管受温度、光照等因素影响，静态工作点发
生变化，使得输入为零时，仍有缓慢变化（接近直
流）输出信号存在，称为零点漂移现象。
零漂信号较小且频率较低，故对单级放大器、多 级阻容耦合放大器和变压器耦合放大器的影响很小，
不必考虑。但在多级直接耦合放大器中，该零漂信
Ad=( UO1- UO2)/( Uid1- Uid2) = UO/Ui= Au1 共模放大倍数 AC=( UO1- UO2)/UiC
共模抑制比
KCMR= Ad / AC
（4）长尾式差动放大电路
静态分析：
短路交流，可得到
Hale Waihona Puke IBRS+UBE+(1+β)IB(2RE+RW/2=VEE)
可计算出IB 而I C= β I B
（5）带恒流源差动放大电路 静态分析： UB≈﹣R1VCC/(R1 + R2) 则 UE3=UB–UBE3≈UB
IC3≈IE3=VE3/R3
IB1=IB2IC1/β
IC1≈IC2≈IC3/2
UC1=UC2=VCC–IC1RC
差模动态分析： 恒流源不起作用，可认为不存在（短路）， 分析结果同常尾差放。
（6）单端输入方式 等效为双端差摸输入工作方式。其结果与
差模双端输入结果相同。
（7）四种输入-输出方式
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
作业
• 思考题:3.1.2、3.3.2 • 习题:180页3.3；182页3.6、3.7
共模动态分析： 将双管拆分为单管问题。
Uo1=Uo2=-β RL’Uic/[RS+rie+(1+β )(RW /2+2RE)] Auc=（Uo1– Uo2）/Uic=0 Auc1=Uo1–/Uic≈- RC / 2RE
共模抑制比 CMRR = Ad/Ac 双端输出CMRR = Ad/Ac = Ad/0 = ∞ 单端输出CMRR1 = Ad1/Ac1 ≈ βRE /(RS+rie)
由双管构成最简单差分放大器
当双端输出信号时，零点漂移为零。
RB较大，常忽略。
（2）两种输入信号
差模信号Ud：一对大小相等、极性相反的信号。 共模信号UC :一对大小相等、极性相同的信号。
差模工作方式
共模工作方式
（3）电压放大倍数
差模放大倍数
UO1=Au1Uid1= Au1Ui/2
UO2=Au2Ui2=Au1Uid2= -Au1Ui/2
则UC=VCC-ICRC
差模动态分析： 将双管拆分为单管问题。
Uo1 = -β RL’Uid/[RS+rie+(1+β )RW /2] = -Uo2 Aud=-βRL’/[RS+rie+（1+β ）RW/2] Rid= RS+rie+(1+β)RW/2 RO = 2RC
Aud1= Aud/2
RO1 = RC
号会诸级传输并放大，最终有较大零漂信号输出，
干扰了有效信号，必须加以抑制。
3.1 多级间耦合方式
四. 直接耦合放大器中的两个问题 抑制零点漂移的方法：
1.引入直流负反馈稳定静态工作点，减小零点漂移。
2.采用温控元件进行温度补偿，抑制零点漂移。
3.采用差动放大器，抵消零点漂移信号。
（1）基本差动放大器
3.1 多级放大电路
3.1 多级间耦合方式
二.变压器耦合
3 多级放大电路
3.1.1 多级间耦合方式
三.直接耦合
3.1 多级间耦合方式
四. 直接耦合放大器中的两个问题 1. 级间电平配置问题
前后级直接连接，静态
工作点互相影响，如第二
级的UBE=0.7V,则第一级的
UCE=0.7V,致使第一级三极 管饱和，整个电路不能正
常放大。
采用如下几种方式来改进电路
3.1 多级间耦合方式
四. 直接耦合放大器中的两个问题 解决级间电平配置问题的方法
(1)后级射极偏置 提高UBE2（UCE1） (2)采用PNP— NPN 管匹配使用 (3)前后级间接入稳 压管,提高前级UCE
3.2 多级放大器动态量求解