多级放大电路电压增益的计算

1、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，Vbei=Vbe2=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。 求电压增益: 解: 一、求静态工作点： I V cc VbE1 338 .7mA = 0.00

2、93 mA (51/20)101 2.7 =9.3 A BQ1 (Rb,/Rb2)+ (1 + )Re1 1 CQ1 I bq1 0.93 mA Vci Vb2 VccI CQ1 Rc1 (12 0.93 5.1) V 7.26 V VCEQ1 = Vcc I CQ1 Rc1(I CQ1 1 BQ1 ) Re1V cc1 CQ1 ( Rc1 Re1) (12 0.93 7.8) V 4.7 V VE2 V B2 Vbe2(7.26 0.7) V 7.96 V 1 EQ2 1 CQ2 (VCCVE2)/Re2 (12 7.96)/3.9 mA 4.04/3.9 mA 1.04 mA Vc2 1

3、CQ2 F 匕(1.04 4.3) V 4.47 V VCEQ2 Vc2 Ve2(4.47 7.96) V3.45V (1)用输入电阻法求电压增益 先计算三极管的输入电阻 rbe1 (1 26(mV) I E1 (mA) 300 101-26- 0.93 be2 = hb (1 26(mV) I E2 (mA) 300 101 26 1.04 3.1 k 2.8k 电压增益 A =(Rc1R2) A/1 = rbe1 式中Ri2%2 100 (5.1 2.8)58 3 3.1. A/2 = (Rc2Rl) rbe2 100 4.3 2.8 153.6 58.3 ( 153.6)8955 如果求

4、从Vs算起的电压增益，需计算输入电阻 R1rbe1 / Rb1 / Rb23.1/51/202.55k Avs 1 2 55 卞(阴3) 41.9 AvsAvs1Av241.9 ( 153.6)6436 (2)用开路电压法求电压增益 第一级的开路电压增益 AvO1 =Rc1 100 5.1 164.5 rbe1 3.1 R)1 尺1 A/2 : R2 Rc2 2.8100 4.3 54.3 尺1 R2 rbe2 5.1 2.82.8 Av = AvO1 A/2 =( 164.5)( 54.3)8932 Rb2Rb2 10k Q， RciRc22 k Q， ReiRe2 2 k Q， Rl 2

5、k Q，1250 ， U BE1 U BE2 .6 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Au1、Au?和总电压放大倍数 Au。 分析: U B1 RB2u U CC RB1RB2 I 1U B1 U BE1 C1 I E1 RE1 .Ic1 1.7 I B1 150 U CE1 U CC I C1(住1Re1 ) 0.034 (mA) 121.7 (22)5.2 (V) 10 12 4 (V) 20 10 40.6 1.7 (mA) 2 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

6、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 Rl1 r i?。 解:(1)各级电路静态值的计算采用估算法。 第二级: Rb2 10 U B2 U cc 12 4 (V) Rb1Rb2 20 10 U b2 U BE2 40.6 I C2I E2 -1.7 (mA) R E2 2 .1 C2 I B2 1.7 0.034 (mA) 2 50 (2) 微变等效电路如图所示。 第一级 第二级 + o (3) 求各级电路的电压放大倍数Aui、Au2和总电压放大倍数 Au。 三极管Vi的动态输入电阻为： 26 26 bel 300(1i) 300 (i 50) 1080 (Q)

7、1 Ei 1.7 三极管V2的动态输入电阻为： r be2 26 300 (12)- 300 (i 50) 26 1080( Q) 1 E2 1.7 第二级输入电阻为： ri2 RB1 RB2 rbe2 20/10/1.08 0.93 (kQ) 第一级等效负载电阻为： RLiFCi ri2 2/0.93 0.63 (kQ) 第二级等效负载电阻为: RL2 RC2 / RL 2/2 1 (kQ) 第一级电压放大倍数为： Au1 i RLi 50 0.63 30 r bei 1.08 第二级电压放大倍数为： Au2 2 RL2 50 1 50 rbe2 i.08 两级总电压放大倍数为： Au Au

8、1Au2 ( 30)( 50)1500 Q , RC1 RE1 4 k Q , Rb3130 k Q , RE2 3 k Q , RL 1.5 k Q ,1250 , U be1 U be20.8 V o (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Au1、Au2和总电压放大倍数 Au。 (4) 后级采用射极输出器有何好处？ CC + Uo 分析 U B1 RB1 RB2 Rb2 UCC 壬12 3020 4.8 (V) I C1 I E1 U B1 U BE1 RE1 4.80.8 4 (mA) I C1 B1 1 1 50 0.02 (mA)

9、 U CE1 U CCI C1 (RC1 Re1) 121 (4 4)4 (V) 第一级放大电路是共发射极的分压式偏置放大电路，第二级放大电路是射极输出器。 射极输出器的输出电阻很小，可使输出电压稳定，增强带负载能力。 解(1 )各级电路静态值的计算采用估算法。 第一级: 第二级: U CC U BE2 I B2 RB3(12尺2 12 0.8 130(150) 3 0.04 (mA) I C2 2 I B2 50 0.042 (mA) (2)微变等效电路如图所示。 廿 + b1 1 + 1 I rbe2 Ui Rb1 电 Irbe1 Z I b1 U O1 : 1 RB3V rlU i i

10、-I L 第一级Ib2尸第二级 H + o (3)求各级电路的电压放大倍数Au1、Au2和总电压放大倍数 Au。 三极管V1的动态输入电阻为： rbe1300 (1 )26 1)IE1 300(1 50) 26 1 1630 (Q) 三极管V2的动态输入电阻为： r be2300 (1 )26 2) 1 300(1 50) 26 960 (Q) I E2 2 第二级输入电阻为： r i2RB3 rbe2(1 2 ) RE2 130/0.96 (1 50) 370.5 (k Q) 第一级等效负载电阻为： RL1 RC1 ri2 4/70.5 3.8 (kQ) 第二级等效负载电阻为: Re2 /

11、R3/1.5 1 ( kQ) 第一级电压放大倍数为: Au1 1 R|1 r be1 50 3.8 1.63 116 第二级电压放大倍数为: (12曲2 r be2(12) RL2 (150) 1 0.96 (150) 1 0.98 两级总电压放大倍数为: Au Au1 Au2 ( 116) 0.98 114 可使输出电压稳定，增强带负载 (4) 后级采用射极输出器是由于射极输出器的输出电阻很小, 能力。 Rei 27 k Q , Rbi 82 k Q , Rb2 43 k Q , Rc2 10 k Q , RE28.2 k Q , Rl 10 k Q, 1250 O (1) 求前、后级放大电

12、路的静态值。 (2) 画出微变等效电路。 (3) 求各级电压放大倍数 Au1、Au2和总电压放大倍数 Au o (4) 前级采用射极输出器有何好处？ 分析第一级放大电路是射极输出器，第二级放大电路是共发射极的分压式偏置放大电路。 射极输出器的输入电阻很高，可减小信号源内阻压降，减轻信号源的负担。 解:(1)各级电路静态值的计算采用估算法。 I B1 u CC U BE1U CC U BE1 &1(11 )RE1RB1(11)RE1 24 1000(150) 27 0.01 (mA) C1 1IB1 50 0.010.5 (mA) U CE1 U CC I C1 Re1 240.5 27 10.

13、5 (V) 第二级: U B2 Rb2 RB1 U CC 43 8243 24 8.3 (V) u B2 U BE2 C2 E2 Re2 I C2 1 I B2 2 50 U B2 8.3 、 1 (mA) Re2 8.2 0.02 (mA) (2)微变等效电路如图所示。 (3)求各级电路的电压放大倍数 Au1、Au2和总电压放大倍数Au。 + rbe1 n $2 Ui 1Rb1冬 1 Re Uo1 : 1 J RB1 RB2 rbe2 *RC Rl0 b1 - 1 b2 第二级 + o 1 b1第一级 三极管V1的动态输入电阻为: r be1 300 (1 300 (150) 26 0.5 2950(0) 三极管V2的动态输入电阻为: r be2 300 (1 2)严 1 E2 300 (1 50) 26 1 1630(0) 第二级输入电阻为: i2 RB1 RB2 r be2 82 / 43 1.63 1.27 (k0) 第一级等效负载电阻为: RE1 ri2 27 1.27 1.2 (k0) 第二级等效负载电阻为: RL2 Rc2