五邑大学电工与电子技术课件第11章

1、第第11 11章章 基本放大基本放大电电路路本章主要内本章主要内容容 本章主要介绍共发射极交流电压放大电路、共集电极交流本章主要介绍共发射极交流电压放大电路、共集电极交流电压放大电路和差分放大电路的基本组成、基本工作原理和基电压放大电路和差分放大电路的基本组成、基本工作原理和基本分析方法，为学习后面的集成运算放大电路打好基础。本分析方法，为学习后面的集成运算放大电路打好基础。【引例引例】 如何实现音量如何实现音量放大的？放大的？扩音机扩音机扩音机内部原理电路扩音机内部原理电路分立元件电分立元件电压放大电路压放大电路集成功集成功率放大率放大器器11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压

2、放大放大电电路路 三极管的三种组态三极管的三种组态共基极组态共基极组态共射极组态共射极组态共集电极组态共集电极组态 放大电路的三种组态放大电路的三种组态共射极放大电路共射极放大电路共基极放大电路共基极放大电路共集电极放大电路共集电极放大电路11.1.1 11.1.1 放大电路的基本组成放大电路的基本组成11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 晶体管晶体管VT：核心元件，控制：核心元件，控制电流放大；电流放大；直流偏置电路：由直流偏置电路：由RB和和UCC构构成，作用：使发射结正偏，集成，作用：使发射结正偏，集电结反偏；提供合适的直流基电结反偏；提供合适的直流基极电

3、流极电流IB；耦合电容耦合电容C1和和C2 ：作用是隔直：作用是隔直流，通交流，容值选择很大，为流，通交流，容值选择很大，为几十到几百微法；几十到几百微法；信号源信号源11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 11.1.2 11.1.2 放大电路的放大原理放大电路的放大原理 放大电路在工作过程中，有静态（放大电路在工作过程中，有静态（ui = 0, uo = 0）和动态）和动态 （ui 0, uo 0）之分。）之分。 1静态静态ui = 0 uo = 0C1、C2断开断开共射极放大电路共射极放大电路直流通路直流通路11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压

4、放大放大电电路路 输入输入回路回路输出输出回路回路UCE = UCC - ICRC UBE = UCC - IBRB 说明：说明：UBE 、IB和和UCE、IC称为静态值称为静态值 ，其关系可其关系可图解为图解为11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 2动态动态ui 0 uo 0对于交流信号对于交流信号C1、C2短路短路11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 结论：结论：(1) uo的幅度比的幅度比ui增大了；增大了；(2) uo的相位与的相位与ui相反；相反；(3) uo的频率与的频率与ui相同。相同。11.1 11.1 共共发发射

5、射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 注意：注意：在放大电路中，有静态值（直流分量）、动态值（交流分量）和它在放大电路中，有静态值（直流分量）、动态值（交流分量）和它们的合成量（直流量与交流量叠加）。为便于区分和使用，列表如下们的合成量（直流量与交流量叠加）。为便于区分和使用，列表如下名名 称称静静 态态动动 态态直流量直流量交流量瞬时值交流量瞬时值交流量有效值交流量有效值总瞬时值总瞬时值基极电流基极电流集电极电流集电极电流发射极电流发射极电流IBICIEibicieIbIcIeiB = IB + ibiC = IC + iciE = IE + ie集集-射极电压射极电压基基-射极电压射极电

6、压UCEUBEuceubeUceUbeuCE = UCE+ uceuBE = UBE + ube11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 11.1.3 11.1.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法1放大电路的静态分析放大电路的静态分析直流通路直流通路利用放大电路的直流通路求静态值。利用放大电路的直流通路求静态值。CCBECCBBBUUUIRRCBIICECCCCUUI R静态值静态值(1)(1)用估算法确定静态值用估算法确定静态值放大电路放大电路11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 【例例11.1-1】如图所示电路中，已知如图所

7、示电路中，已知UCC = 12V, RB = 300k, RC = 4k，晶体管的，晶体管的=37.5。试估算放大电路的静态值。试估算放大电路的静态值。【解解】 CCB3B120.04mA40 A300 10UIRCB37.5 0.041.5mAIICECCCC12 1.5 46VUUI R11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 (2)(2)用图解法确定静态值用图解法确定静态值利用晶体管的特性曲线和直流通路，通过作图求静态值。利用晶体管的特性曲线和直流通路，通过作图求静态值。步骤：步骤：已知放大电路、晶体管的输出特性；已知放大电路、晶体管的输出特性；晶体管的输出特

8、性晶体管的输出特性11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 在晶体管的输出特性上做直流负载线，得到静态工作点在晶体管的输出特性上做直流负载线，得到静态工作点Q；CECCCCCECCCCCUUI RUUIRR 直流负载直流负载线线Q11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 注意：注意：当当IB值不同时，值不同时，Q的位置也不同，而的位置也不同，而IB值是通过值是通过基极电阻（偏流电阻）基极电阻（偏流电阻）RB调节的。放大电路的静态工作点（静调节的。放大电路的静态工作点（静态值）对放大电路工作性能的影响甚大，一般应设置在特性曲态值）对放大电路

9、工作性能的影响甚大，一般应设置在特性曲线放大区的中部。这是因为点线放大区的中部。这是因为点Q设在此处的好处是，线性区范设在此处的好处是，线性区范围宽，能获得较大的电压放大倍数，而且信号的失真也小。围宽，能获得较大的电压放大倍数，而且信号的失真也小。11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 【例例11.1-2】在放大电路中，在放大电路中，UCC= 12V，RC= 4k，基极偏流电，基极偏流电阻阻RB为为240k，晶体管的输出特性曲线如图所示。试用图解法求，晶体管的输出特性曲线如图所示。试用图解法求静态值，并分析工作点位置是否合适。静态值，并分析工作点位置是否合适。【解

10、解】 (1)画直流负载线：画直流负载线：CECEC123444UUI (2)求求IB并确定并确定Q点位置：点位置：IB UCC/RB = 12/(240103 )=50mAQ(3) 由于由于RB减小，减小，IB增加，增加，Q点上移，线性区的范围减小点上移，线性区的范围减小11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 2放大电路的动态分析放大电路的动态分析 动态时，输入信号动态时，输入信号ui 0，放大电路有输入信号。在静态值，放大电路有输入信号。在静态值UBE、IB、IC、UCE各直流分量的基础上，又出现了各直流分量的基础上，又出现了ui、ube、ib、ic、uce、u

11、o等交流分量，两种分量共存，交流分量的分析是通过等交流分量，两种分量共存，交流分量的分析是通过交流通路。交流通路。放大电路的交流通路放大电路的交流通路C1和和C2 短路短路UCC=0(1)(1)晶体管的微变等效电路晶体管的微变等效电路11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 晶体管是非线性元件，故放大电路为非线性电路。动态分析晶体管是非线性元件，故放大电路为非线性电路。动态分析之前，首先应对放大电路进行线性化处理，然后按线性电路分之前，首先应对放大电路进行线性化处理，然后按线性电路分析。线性化就是在微小输入（微变）情况下，用直线代替晶体析。线性化就是在微小输入（微变

12、）情况下，用直线代替晶体管特性曲线的曲线段。管特性曲线的曲线段。CECEbeBEbeBbUUuUrIibeE26(mV)200(1)(mA)rI估算公式估算公式11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 BBCEceceCcIIUurIicbii几十千欧到几百千几十千欧到几百千欧欧 ，开路处理，开路处理11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 (2)(2)放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路 将放大电路的交流通路中的晶体管用微变等效电路代替，将放大电路的交流通路中的晶体管用微变等效电路代替，就得到放大电路的微变等效电路。就得到放大电

13、路的微变等效电路。放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 计算动态参数计算动态参数 电压放大倍数电压放大倍数Au输入电压输入电压 ib beUI r输出电压输出电压 ocLbLUI RI R 电压放大倍数电压放大倍数 obLLubeib beUI RRArUI r 注意：注意：若输出端开路，即若输出端开路，即RL=，则则CubeRAr 负号表示输出负号表示输出与输入反相与输入反相11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 输入电阻输入电阻ri和输出电阻和输出电阻ro放大电路放大电路iiiiBbe

14、be/rUIRrroCrR越大越大越好越好越小越好越小越好11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 【例例11.1-3】在如图所示放大电路中，负载电阻在如图所示放大电路中，负载电阻RL = 6k，其余，其余参数不变（参数不变（UCC = 12V, RC = 4k, RB = 300k, = 37.5），试计算），试计算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。【解解】 (1)电压放大倍数电压放大倍数 CCB3B120.04mA40 A300 10UIRECB37.5 0.041.5mAIIIbeE26(mV)200(1)(mA)26(mV)

15、200(1 37.5)0.867k1.5(mA)rILbeu4 64637.51040.867ARr RL=buCe437.51730.867RrA 【例例11.1-3】在如图所示放大电路中，负载电阻在如图所示放大电路中，负载电阻RL = 6k，其余，其余参数不变（参数不变（UCC = 12V, RC = 4k, RB = 300k, = 37.5），试计算），试计算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。(2)输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻ri = RB/rbe =300/0.867 rbe = 0.867kro = RC = 4k11.1 11.1 共共发

16、发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 11.1.4 11.1.4 放大电路的非线性失真放大电路的非线性失真11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 失真：就是放大电路输入为正弦波，而输出波形有畸变失真：就是放大电路输入为正弦波，而输出波形有畸变 。 非线性失真：是放大电路的工作范围超出晶体管的线性区非线性失真：是放大电路的工作范围超出晶体管的线性区而产生的失真而产生的失真 。 产生非线性失真的原因：晶体工作点偏饱和区或截止产生非线性失真的原因：晶体工作点偏饱和区或截止区；输入信号幅度过大。区；输入信号幅度过大。 失真的类型失真的类型饱和失真；饱和失真；截止失真

17、；截止失真；双向失真双向失真11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 11.1.5 11.1.5 放大电路的温度稳定性放大电路的温度稳定性 放大电路工作时，由于元器件发热，使环境温度升高。而晶放大电路工作时，由于元器件发热，使环境温度升高。而晶体管为两种粒子参与导电：多子和少子。少子受温度的影响很体管为两种粒子参与导电：多子和少子。少子受温度的影响很大，故温度升高时大，故温度升高时1固定偏置式放大电路固定偏置式放大电路CCBECCBBBUUUIRR固定固定11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 2分压偏置式放大电路分压偏置式放大电路在直

18、流通路上采取了两个措施：在直流通路上采取了两个措施： (1)固定基极电位固定基极电位VB2BIIB2B2B2CCB2B2RVI RURR固定固定忽略忽略IB11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 (2)固定集电极电流固定集电极电流 ICEBBECEEEVVUIIRRBBEVUBCEEVIIR固定固定稳定过程如下：稳定过程如下： 12B(510)IIIVB = (510)UBE 对对NPN硅管硅管，一般取，一般取 11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 (3) 电容电容CE的影响：的影响： 电容电容CE在直流时作开路处理，在直流时作开路

19、处理，交流时作短路处理，故对稳定静交流时作短路处理，故对稳定静态工作点不起作用，但在放大电态工作点不起作用，但在放大电路的动态时起作用，将电阻路的动态时起作用，将电阻RE短短路，因为路，因为RE 会引起电压放大倍数会引起电压放大倍数下降。下降。11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 【例例11.1-4】如图所示分压偏置式放大电路中，已知如图所示分压偏置式放大电路中，已知UCC = 12V, RB1= 30k, RB2= 10k, RC = 3k, RE = 1.5k, RL = 6k，晶体管，晶体管的的 = 46, UBE = 0.6V，C1、C2和和CE足够大。

20、试求：足够大。试求：(1)放大电路放大电路的静态值；的静态值；(2)电压放大倍数、输入电阻和输出电阻；电压放大倍数、输入电阻和输出电阻；(3)如果如果RE两端未接旁路电容两端未接旁路电容CE，以上两项计算有何变化？，以上两项计算有何变化？ 【解解】 (1)静态值（用估算法）静态值（用估算法） 基极电位基极电位 B2BCCB1B210123V30 10RVURR发射极电位发射极电位 EBBE30.62.4VVVU11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 集电极电流集电极电流 发射极电流发射极电流 EEE/2.4/1.51.6mAIVRCE1.6mAII基极电流基极电流

21、 BC/1.6/4635 AII集集-射电压降射电压降 CECCCCE()12 1.6 (3 1.5)4.8VUUIRR11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 (2)电压放大倍数、输入电阻和输出电阻电压放大倍数、输入电阻和输出电阻微变等效电路微变等效电路 电压放大倍数电压放大倍数Auib beocLbL UI rUI RI R oibLLbebubeUUI RRrI rA 11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 obLLbeieub bUI RRrUAI r 其中其中 beE26200(1)26200(146)1k1.6rILCL36

22、2kRRR Lube246921RrA 11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 输入电阻输入电阻ri和输出电阻和输出电阻roririiB1B2be0.88KrRRrroro注意：注意：RB1和和RB2的数值不是很大（几十的数值不是很大（几十千欧，而在固定偏置式放大电路千欧，而在固定偏置式放大电路中，中，RB为几百千欧），所以不能为几百千欧），所以不能忽略不计。忽略不计。 oc3krR11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 (3)RE两端无旁路电容器两端无旁路电容器CE直直流流通通路路 直流通路不变，故静态直流通路不变，故静态值不变，静

23、态工作点不变值不变，静态工作点不变 11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 交交流流通通路路微变等效电路微变等效电路11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 电压放大倍数电压放大倍数Auib beeEbbeE(1)UI rI RI rRocLbL UI RI R obLLbeEibbueE1.3(1)(1)AUI RRrRUI rR 输入电阻输入电阻ri和输出电阻和输出电阻roiB1B2beE(1)6.8KrRRrRoC3krR（不变）（不变） 前面分析时，耦合电容前面分析时，耦合电容C1、C2及旁路电容及旁路电容CE交流时相当于交流时

24、相当于短路；短路；11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路11.1.611.1.6* * 放大电路的频率特性放大电路的频率特性在实际工程应用中，需要放大的交流电压信号往往不是单在实际工程应用中，需要放大的交流电压信号往往不是单一频率的正弦波一频率的正弦波 ，如语音信号和图像信号。而电容对不同频，如语音信号和图像信号。而电容对不同频率呈现不同的容抗，低频时率呈现不同的容抗，低频时C1、C2及及CE不能看成短路；高频不能看成短路；高频时结电容不能看成开路，故会影响电压放大倍数及相位。时结电容不能看成开路，故会影响电压放大倍数及相位。阻容耦合共射放大电路阻容耦合共射放大电

25、路注意：注意：前面分析时，没提及三极管前面分析时，没提及三极管的结电容，实际上是存在的，的结电容，实际上是存在的，容量很小，相当于开路；容量很小，相当于开路；11.1 11.1 共共发发射射极极交流交流电压电压放大放大电电路路 频率特性频率特性 ：电压放大倍数随频率变化的函数。即：电压放大倍数随频率变化的函数。即u( )AF f 幅幅频特性频特性 ：电压放大倍数：电压放大倍数绝对值随频率变化的函数。绝对值随频率变化的函数。即即|Au| = F1(f ) 相相频特性频特性 ：电压放大倍数的：电压放大倍数的相位随频率变化的函数。即相位随频率变化的函数。即 2Ff11.1 11.1 共共发发射射极极

26、交流交流电压电压放大放大电电路路特点：特点： 中间部分（中频段）：中间部分（中频段）：|Au|曲曲线平坦且最大，用线平坦且最大，用|Auo|表示，表示，与频率基本无关；与频率基本无关； 也也与频率与频率基本无关，为基本无关，为-180o（输出信号（输出信号的相位与输入信号的相位相的相位与输入信号的相位相反）；反）； 低频段和高频段：低频段和高频段：|Au|都下降都下降， 也不是也不是180o。 下限频率和上限频率下限频率和上限频率 ：将：将|Au|下降到下降到0.707 |Auo|时所对应的频率时所对应的频率fL和和fH。 通频带：通频带：f = fH fL ，是放大电路的重要指标之一，是放大

27、电路的重要指标之一 。通频带。通频带尽量宽一些尽量宽一些 ，能让更多的谐波信号通过并得到较好的放大效果，能让更多的谐波信号通过并得到较好的放大效果11.2 共集共集电极电极放大放大电电路路共发射极放大电路共发射极放大电路基极输入，集电极输出基极输入，集电极输出共集电极放大电路共集电极放大电路基极输入，发射极输出基极输入，发射极输出射极输射极输出器出器11.2 共集共集电极电极放大放大电电路路CCBBBEEEBEBBE(1)UI RUI RUIRRCCBEBBE (1)UUIRR11.2.1 11.2.1 静态分析静态分析直流通路直流通路EB(1)IICECCEE UUI R11.2 共集共集电

28、极电极放大放大电电路路11.2.2 11.2.2 动动态分析态分析交流通路交流通路微变等效电路微变等效电路11.2 共集共集电极电极放大放大电电路路LEL/ /RRR 电压放大倍数电压放大倍数AuoeLbL(1)UI RI R其中：其中：ib beeLbbeL(1)UI rI RI rRobLLbeibeuLbL(1)(1)1(1)(1)UI RRrRUI rRA特点特点 uo和和ui同相位，且同相位，且Uo Ui，故共集电极放，故共集电极放大电路也称电压跟随器；大电路也称电压跟随器； Uo略小于略小于 Ui，故无电压放大，但有电流，故无电压放大，但有电流放大。放大。11.2 共集共集电极电极

29、放大放大电电路路 输入电阻输入电阻ri输出电阻输出电阻roiBbeL(1)rRrR射极输出器的输入电阻很大，可射极输出器的输入电阻很大，可达几十千欧以上，比共发射极放大达几十千欧以上，比共发射极放大电路的输入电阻高得多电路的输入电阻高得多 由于存在受控源，故求输由于存在受控源，故求输出电阻时，去掉独立电源，采出电阻时，去掉独立电源，采用用“加压求流加压求流”法，即法，即oooUrIrooooobeSbeSEobeSE11UUUIrRrRRUrRR11.2 共集共集电极电极放大放大电电路路SSBbe/ / /RRRr obbeIIIIobbeSUIrR其中其中obeSEoEbeSo()(1)()

30、UrR RrRrRIEbeS(1)()1RrR且一般一般beSEbeSE()rR RrRR一般为几十一般为几十欧姆，很小欧姆，很小射极输出器的主要特点是射极输出器的主要特点是 11.2 共集共集电极电极放大放大电电路路(1)电压放大倍数接近于电压放大倍数接近于1。没有电压放大作用，但有电流放大。没有电压放大作用，但有电流放大作用，作用，Ie = (1+ )Ib，因而也有功率放大作用，因而也有功率放大作用 ；(2)输出电压和输入电压两者同相，且大小近似相等，输出电输出电压和输入电压两者同相，且大小近似相等，输出电压具有跟随作用，因而常用做电压跟随器；压具有跟随作用，因而常用做电压跟随器；(3)输

31、入电阻很大，能大大减轻信号源的负担。它被广泛用于多输入电阻很大，能大大减轻信号源的负担。它被广泛用于多级放大电路的输入级；级放大电路的输入级； (4)输出电阻很小，带负载能力强，它被经常用于多级放大电路输出电阻很小，带负载能力强，它被经常用于多级放大电路的输出级；的输出级；(5)射极输出器的输入电阻高、输出电阻低，在多级放大电路中射极输出器的输入电阻高、输出电阻低，在多级放大电路中担当中间级担当中间级 。11.2 共集共集电极电极放大放大电电路路【例例11.2-1】在如图所示射极输出器电路中，已知在如图所示射极输出器电路中，已知UCC = 12V, = 60, RB = 200k , RE =

32、 3k , RL = 3k , RS = 50 。试求：。试求：(1)静态静态值值IB、IE和和UCE；(2)动态参量动态参量Au、ri和和ro。【解解】 (1)(1)静态值静态值 CCBEBBE(1)120.60.03mA200(160) 3UUIRREB(1)1.83mAIICECCEE12 1.83 36.51VUUI R11.2 共集共集电极电极放大放大电电路路(2)动态参量动态参量buLeL(1)(1)RrARLEL331.5kRRR 其中其中beE2626200(1)200(160)1.1k1.83rIu(160) 1.50.9881.1(160) 1.5AiBbeL+(1)= 2

33、001.1+(1+60) 1.5= 20092.6= 63.3krRrR33beSo0.05 2001.1101.10.050.052001019.26060rRr*11.3 多多级级放大放大电电路路 为了满足实际要求，把几个单级放大电路连接起来，组成为了满足实际要求，把几个单级放大电路连接起来，组成一个多级放大电路。其框图如下：一个多级放大电路。其框图如下： 多级放大电路组成框图多级放大电路组成框图 多级放大电路的输入级应该具有高输入阻抗，中间级应能提多级放大电路的输入级应该具有高输入阻抗，中间级应能提供大的电压放大倍数，输出级应具有低输入阻抗，以便提高带供大的电压放大倍数，输出级应具有低输

34、入阻抗，以便提高带负载能力。负载能力。 放大电路之间的连接称为放大电路之间的连接称为耦合，耦合方式有阻容耦合（分立耦合，耦合方式有阻容耦合（分立元件）、直接耦合（集成电路）和变压器耦合（阻抗匹配）。元件）、直接耦合（集成电路）和变压器耦合（阻抗匹配）。 说明：说明：*11.3 多多级级放大放大电电路路11.3.1 11.3.1 阻容耦合放大电路阻容耦合放大电路两级阻容耦合多级放大电路两级阻容耦合多级放大电路1 1静态分析静态分析 由于静态时电容作开路处理，故阻容耦合放大电路，各由于静态时电容作开路处理，故阻容耦合放大电路，各级静态工作点独立，分别求得，方法如前。级静态工作点独立，分别求得，方法

35、如前。*11.3 多多级级放大放大电电路路2 2动态分析动态分析微变等效电路微变等效电路*11.3 多多级级放大放大电电路路oo1ouiio1UUUAUUU电压放大倍数电压放大倍数 其中其中uo1为第一级放大电路的输出电压，也是后一级放大电为第一级放大电路的输出电压，也是后一级放大电路的输入电压。故路的输入电压。故oo1ouu1u2iio1UUUAAAUUU总的电压放大倍总的电压放大倍数为各级电压放数为各级电压放大倍数之积大倍数之积*11.3 多多级级放大放大电电路路L1u11be1RAr L1C1i2RRr i2B1B2be2/ / /rRRr即后一级输入电阻作为前一级的负载。即后一级输入电

36、阻作为前一级的负载。L2u22be2RAr L2C2LRRR 多级放大电路的输入电阻为第一级放大电路的输入电阻，多级放大电路的输入电阻为第一级放大电路的输入电阻，输出电阻为末级放大电路的输出电阻，即输出电阻为末级放大电路的输出电阻，即*11.3 多多级级放大放大电电路路ii1B1B2be1/ / /rrRRr输入电阻输入电阻ri 和输出电阻和输出电阻rooo2C2rrR【例例11.3-1】两级阻容耦合放大电路如图所示。已知两级阻容耦合放大电路如图所示。已知RB1= 30k , RB2= 15k , R?B1= 20k , R?B2= 10k , RC1= 3k , RC2= 2.5k , RE

37、1= 3k , RE2= 2k , RL= 5k , C1= C2= C3 = 50 F, CE1= CE2= 100 F，晶体管的晶体管的 1 = 2 = 40, UCC = 12V。计算：。计算：(1)放大电路的静态值。放大电路的静态值。(2)放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。*11.3 多多级级放大放大电电路路B2B1CCB1B24VRVURRB1C1E1E141.3mA3VIIRC1B111.333 A40II【解解】 (1)静态值静态值 前级前级CE1CCC1C1E1()12 1.3 (33)4.2VUUIRR*11.3 多多级级

38、放大放大电电路路B2B2CCB1B24VRVURRCE2CCC2C2E2()3VUUIRRB2C2E2E22mAVIIR 后级后级C2B222 50 A40II(2)动态参数动态参数电压放大倍数电压放大倍数 L1u11be1RAr L1C1i2C1B1B2be20.6kRRrRRRr be11E126200(1)1krIbe22E226200(1)0.73krI24 前级前级*11.3 多多级级放大放大电电路路L2u22be2C2L2be291RArRRr 总电压放大倍数总电压放大倍数uu1u2( 24) ( 91)2184AAA 后级后级 输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻ii1B1B2b

39、e1301510.9krrRRroC2 2.5krR*11.3 多多级级放大放大电电路路11.3.2 11.3.2 直接耦合放大电路直接耦合放大电路 直接耦合放大电路就是将前一级的输出端直接接到后级的直接耦合放大电路就是将前一级的输出端直接接到后级的输入端，能够放大变化缓慢信号和直流信号，便于集成。但存输入端，能够放大变化缓慢信号和直流信号，便于集成。但存在以下问题：在以下问题： (1)(1)前后级静态工作点相互影响。前后级静态工作点相互影响。 UCE1 = UBE2 = 0.7V两管处于饱和两管处于饱和改进改进改进改进(2)(2)零点漂移的影响零点漂移的影响*11.3 多多级级放大放大电电路

40、路 理想的直接耦合电压放大电路，当输入信号为零时，其输理想的直接耦合电压放大电路，当输入信号为零时，其输出端初始电压应保持不变。实际上，当输入端对地短接时出端初始电压应保持不变。实际上，当输入端对地短接时 ，输，输出信号缓慢且无规则地变化着，这种现象称为零点漂移，简称出信号缓慢且无规则地变化着，这种现象称为零点漂移，简称零漂。零漂。产生零漂的原因及抑制零漂的措施：产生零漂的原因及抑制零漂的措施： 零漂产生的原因：晶体管参数的变化、电源电压的波动、电零漂产生的原因：晶体管参数的变化、电源电压的波动、电路元件参数的变化等，其中温度的影响是最严重的，故零漂也路元件参数的变化等，其中温度的影响是最严重

41、的，故零漂也称温漂。称温漂。 措施：是在多级直接耦合放大电路的第一级选用差分放大电措施：是在多级直接耦合放大电路的第一级选用差分放大电路。路。 *11.4 差分放大差分放大电电路路典型双入双出差分放大电路典型双入双出差分放大电路11.4.1 11.4.1 静态静态1对称的静态值对称的静态值静态静态ui1 = 0、ui2 = 0电路对称性电路对称性IB1 = IB2 = IB IC1 = IC2 = IC UCE1 = UCE2 = UCE VC1 = VC2uo = VC1 - VC2 = 0 理想情况，输入为理想情况，输入为零时，输出亦为零零时，输出亦为零*11.4 差分放大差分放大电电路路

42、2对称的零点漂移对称的零点漂移TIC1 IC2 VC1 VC2 产生温漂产生温漂 IC1 = IC2 VC1 = VC2uo = (VC1 + VC1) - (VC2 + VC2) = 0说明差分放大电路由于电路的对称性，对两管所产生的零漂，说明差分放大电路由于电路的对称性，对两管所产生的零漂，不管是什么原因引起的，自身都具有抑制能力。不管是什么原因引起的，自身都具有抑制能力。*11.4 差分放大差分放大电电路路注意注意: : 单端输出即从一个管子单端输出即从一个管子的集电极取出信号时，仍的集电极取出信号时，仍然存在零漂。然存在零漂。 如何抑制单端输出如何抑制单端输出的零漂呢？的零漂呢？电阻电

43、阻R RE E原理：原理：*11.4 差分放大差分放大电电路路 RE越大，抑制作用越强，越大，抑制作用越强，但管压降但管压降UCE将下降，动态将下降，动态范围变小，降低电压放大倍范围变小，降低电压放大倍数。数。如何解决？如何解决？ 电源电源U UEEEE两管发射极电位为两管发射极电位为VE = UEE + URE = UEE + 2IE RE若若UEE = 2IE则则VE = 0UCE增大增大用来平衡用来平衡RE的压降的压降11.4.2 11.4.2 动态动态*11.4 差分放大差分放大电电路路1共模输入共模输入共模信号：共模信号：当两个输入当两个输入信号大小相等、极性相信号大小相等、极性相同时，即同时，即ui1 = ui2注意：注意： 在共模信号作用下，由于差分放大电路的对称性，两管集在共模信号作用下，由于差分放大电路的对称性，两管集电极电位相同，因而输出电压电极电位相同，因而输出电压uo = 0，即差分放大电路对共模，即差分放大电路对共模信号没有放大能力，共模电压放大倍数信号没有放大能力，共模电压放大倍数AC