考研专业课-电子技术基础-多级放大电路及其级间耦合

1、多级放大电路及其级间耦合1、 放大电路放大的本质是能量的控制和转换，放大的基本特征是功率放大。2、 放大电路的主要性能指标放大倍数：电压放大倍数电流放大倍数输入电阻输出电阻求放大电路的输出电阻的示意图实际测量输出电阻最大输出幅度最大输出幅度是指输出波形处于失真与非失真临界状态时的输出电压的有效值。最大输出功率与效率最大输出幅度是指输出波形处于失真与非失真临界状态时的输出电压的有效值。通频带：放大电路的通频带当输入信号的频率上升或下降，放大倍数的数值下降为中频段的0.707倍时，所对应的频率分别称为上限频率和下限频率，与 的差值称为通频带，即单管共射放大电路的原理电路组成放大电路时必须遵守以下几

2、个原则：(1) 外加直流电源必须使三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，以保证三极管工作在放大区。(2) 输入信号必须能够作用于三极管的输入回路。(3) 当负载接入时，必须保证三极管输出回路的动态电流能够作用于负载。单管共射放大电路的简化直流通路交流通路电容视为开路；容量大的电容(如耦合电容)视为短路；电感线圈视为短路(即忽略线圈电阻)；直流电压源(如 )，因电压的变化量为零，视为短路；外加信号源视为短路，但保留其内阻。理想电流源，因电流的变化量为零，视为开路。单管共射放大电路的直流通路和交流通路静态工作点的求法近似估算法图解分析法交流负载线：具体作法是：先画出一条斜率为的辅助线。在轴上选择

3、一个合适的值，然后算出的值，在 轴上找到相应的一点，连接此两点就是斜率为的辅助线。过 Q 点作平行于辅助线的直线即是交流负载线。加正弦输入信号时放大电路的工作状态*输出电压与输入电压的相位相反，即共射放大电路具有倒相作用*图解法分析非线性失真静态工作点设置过低易产生截止失真静态工作点设置过高易产生饱和失真图解法估算最大输出幅度放大电路的输出波形不产生失真的动态工作范围将由交流负载线与三极管输出特性曲线上临界饱和点A 和临界截止点B 来决定。在VCC一定的情况下，应尽量将静态工作点Q设置在交流负载线上的线段AB的中点，即AQ=QB 。设点A、Q和B在横轴上的投影分别为 C、D和E，则CD=DE

4、。由此可得最大输出幅度为电路参数对Q点位置的影响微变等效电路法三极管微变等效电路的求解过程三极管的微变等效电路(1) 从三极管的输入端看进去可以用一个等效电阻来表示，即把定义为三极管的输入电阻，它是一个动态电阻，其值取决于静态工作点Q所在的位置,一般对于低频小功率三极管的的近似估算公式为：其中为基区的体电阻，阻值约在100500，一般可取300。从三极管的输出端看进去，可以用一个受控制的，大小为的受控电流源来代替。单管共射放大电路的微变等效电路单管共射放大电路的动态参数的计算带有信号源的放大电路的微变等效电路 求输出电阻的等效电路温度对静态工作点的影响温度升高时，会使反向饱和电流急剧增加，电流

5、放大系数增大，在相同时，将减小，最终导致集电极电流随着温度的升高而增大。结果就使静态工作点向左上方移动，靠近饱和区，使输出波形产生严重的饱和失真。分压式静态工作点稳定电路*电阻的作用是引入一个电流负反馈*静态与动态分析微变等效电路： 发射极电阻虽然引入了电流负反馈，可以稳定集电极电流，但是电压放大倍数却降低了。为了既能稳定静态工作点，又不使电压放大倍数降低，通常在电阻处并联一个电容，该电容称为旁路电容。带有旁路电容Ce的分压式静态工作点稳定电路 共集电极放大电路 *输出电阻很低，所以带负载能力较强*输出电压和输入电压相位相同，电压放大倍数略小于1，称共集电极放大电路为射极跟随器。*共集电极放大

6、电路没有电压放大作用，但是其输出电流远远大于输入电流 ，因此有电流放大作用和功率放大作用。共基极放大电路交流通路微变等效电路 电压放大倍数与共射放大电路的电压放大倍数在数值上是相等的，但是共基极放大电路的输出电压与输入电压的相位是相同的。虽无电流放大作用，但是其有功率放大作用。三种基本组态的比较 (1) 共射极放大电路：具有倒相作用。既能放大电压又能放大电流，能放大功率。输入电阻和输出电阻的阻值比较适中，频带较窄。(2) 共集电极放大电路：电压放大倍数略小于1，且输出电压与输入电压的相位相同，即具有电压跟随作用。有电流放大作用，有功率放大作用。输入电阻是三种组态中最大的，从信号源获取信号的能力

7、强。输出电阻是三种组态中最小的，带负载能力强。(3) 共基极放大电路：不具有电流放大作用，具有电压放大作用，其数值和共射极放大电路的相同，输出电压与输入电压是同相的，因此具有功率放大作用。输入电阻小，输出电阻与共射极放大电路的相同，是三种组态中高频特性最好的放大电路。常用作宽频带放大电路。多级放大电路多级放大电路的耦合方式多级放大电路内部各级之间的连接方式称为耦合方式1 阻容耦合优点: 前后级的静态工作点各自独立，互不影响,分析、设计和调试工作很方便。缺点: 不适合传递缓慢变化的信号。2 变压器耦合优点是: 静态工作点互相独立，便于分析、设计和调试。利用变压器的阻抗变换的性质，选择合适的匝数比，使负载电阻上获得足够大的电压，当匹配得当时，负载可以获得足够大的功率。缺点是： 变压器比较笨重，无法集成化。变压器的低频特性差，不能放大变化缓慢的信号。3 直接耦合方式优点： 具有良好的低频