9多级放大电路

一、复习引入单级放大器的电压放大倍数一般为几十倍，而实际应用时要求的放大倍数往往很大。为了实现这种要求，需要把若干个单级放大器连接起来，组成所谓的多级放大器。二、新授（一）级间耦合方式多级放大器内部各级之间的连接方式，称为耦合方式。常用的有阻容耦合、变压器耦合、直接耦后和光电耦合等。阻容耦合图1是用电容C将两个单级放大器连接起来的两级放2大器。可以看出，第一级的输出信号是第二级的输入信号，第二级的输入电阻Ri2是第一级的负载。这种通过电容和下一级输入电阻连接起来的方式，称为阻容耦合。阻容耦合的特点是：由于前、后级之间是通过电容相连的，所以各级的直流电路互不相通，每一级的静态工作点相互独立，互不影响，这样就给电路的设计、调试和维修带来很大的方便。而且，只要耦合电容选得足够大，就可将前一级的输出信号在相应频率范围内几乎不衰减地传输到下一级，使信号得到充分利用。但是当输入信号的频率很低时，耦合电容C2就会呈现很大的阻抗，第一级的输入信号转向第二级时，部分甚至全部信号都将变成在电容C2上。因此，这种耦合方式无法应用于低频信号的放大，也就无法用来放大工程上大量存在的随时间缓慢变化的信号。此外，由于大容量的电容器无法集成，阻容耦合方式也不便于集成化。CRc1R12u+UccRbllVT1+RCRc1R12u+UccRbllVT1+R成RuoZLce2匕2Re1ZLcelVT2 C3Rb21Rc2图1两级阻容耦合放大器变压耦合器前级放大电路的输出信号经变压器加到后级输入端的耦合方式，称为变压器耦合，图2为变压器耦合两级放大电路，第一级与第二级、第二级与负载之间均采用变压器耦合方式。变压器耦合有以下优点：由于变压器隔断了直流，所以各级的静态工作点也是想互独立的。而且，在传输信号的同时，变压器还有阻抗变换作用，以实现变抗匹配。但是，它的频率特性较差、体积大、质量重，不宜集成化。常用于选频放大或要求不高的功率放大电路。直接耦合前级的输出端直接与后级的输出端相连的方式，称为直接耦合。如图3所示。直接耦合放大电路各级的静态工作点不独立，相互影响，相互牵制，需要合理地设置各级的直流电平，使它们之间能正确配合；另外易产生零点漂移，零点漂移就是当放大电路的输入信号为零时，输出端还有缓慢变化的电压产生。但是它有两个突出的优点：一是它的低频特性好，可用于直流和交流以及变化缓慢信号的放大，图2-26中

采用了双电源和NPN与PNP两种管型互补直接耦合方式；二是由于电路中只有三极体管和电阻，便于集成。故直接耦合在集成电路中获得广泛应用。BBUB图3 直接耦合两级放大器光电耦合放大器的级与级之间通过光电耦合器相连接的方式，称为光电耦合。由光敏三极管作接收管的光电耦合器如图4(a)所示，由光敏二极管作为接收端的光电耦合器如图4(b)所示。(a) (b)图4光电耦合器由于它是通过电一光一电的转换来实现级间耦合，各级的直流工作点相互独立。采用光电耦合，可以提高电路的抗干扰能力。（二）多级放大电路的主要性能指标单级放大器的某些性能指标可作为分析多级放大器的依据。多级放大器的主要性能指标采用以下方法估算。电压放大倍数由于前级的输出电压就是后级的输入电压，因此，多级放大器的电压放大倍数等于各级放大倍数之积，对于n级放大电路，有A=AA…A

uu1u2 un在计算各级的放大器的放大倍数时，一般采用以下两种方法。第一：在计算某一级电路的电压放大倍数时，首先计算下一级放大电路的输入电阻，将这一电阻视为负载，然后再按单级放大电路的计算方法计算放大倍数。第二，先计算前一级在负载开路时的电压放大倍数和输出电阻，然后将它作为有内阻的信号源接到下一级的输入入端，再计算下级的电压放大倍数。输入电阻多级放大器的输入电阻%就是第一级的输入电阻Rii,即R.二R1输出电阻多级放大器的输出电阻等于最后一级（第n级）的输出电阻R,即R=Ron多级放大电路的输入、和输出电阻要分别与信号源内阻及负载电阻相匹配，才能使信号获得有效放大。作业布置：1、 已知某两级放大电路中第一、二级的对数增益分别为60dB和20dB。则第一、二级的电压放大倍数分别等于和，该放大电路总的对数增益为dB，其总的电压放大倍数等于。2、 设三级放大器，测A1=10，A2=100，A3=10，问总的电压放大倍数是多少？若用分贝表示，求各级增益各等于多少？3、 设三级放大器，各级电压增益分别为20dB、20dB、和20dB，输入信号电压为u=3mV，求输出电压U0=？4、 某放大器不带负载时，测得其输出端开路电压U。’=1.