模拟电子技术基础第三版 2多级放大电路5 学习资料

2.8多级放大电路多级放大电路的组成：信号源输入级中间级输出级负载信号源：一般内阻较高。输入级：与信号源相匹配。要求输入电阻高。中间级：进行电压放大。输出级：输出电阻小，提高带负载能力。12.8.1多级放大电路的耦合方式（耦合：多级放大电路内部各级之间的连接方式）阻容耦合直接耦合变压器耦合三种耦合方式级间耦合的要求：1、保证各级静态工作点设置正常。2、前级输出电压变化量顺利传到下级。2一、阻容耦合放大电路的两级之间通过电容和电阻元件相连接第一级第二级+UoRb1+VccRC1C1C2T1T2Rb2RC2RLC3+--Ui••耦合电容要大31、优点：各级静态工作点独立。2、缺点：不适于传送缓慢变化的信号和直流信号。不适于集成化。？4二、直接耦合第一级第二级放大电路的两级之间直接或通过电阻元件相连接UoRb1+VccRC1T1T2Rb2RC2RL++--Ui••51、优点：频率特性好。能放大交流信号，也能放大缓慢变化和直流信号。2、缺点：各级静态工作点相互影响。有零点漂移现象。便于集成化。63、解决办法1）解决工作点的问题UoRb1+VccRC1T1T2Rb2RC2++--Ui••UCE1=UB2=0.7V7UoRb1+VccRC1T1T2Rb2RC2++--Ui••①接入Re2Re2缺点：第二级的放大倍数严重下降。8②在第二级的发射极加稳压管。UoRb1+VccRC1T1T2Rb2RC2++--Ui••VDZ缺点：当级数增加时，基极和集电极的电位逐渐升高。动态电阻小，电压放大倍数下降不多。9UoRb1+VccRC1T1T2Rb2RC2++--Ui••VDZ假设为使各级管子正常工作，UCE1=UCE2=5V.UB2=UC1=UCE1=5VUC2=UCE2+UE2=UCE2+UB2-UBE2=5+5-0.7=9.3VUC3=UCE3+UE3=UCE3+UB3-UBE3=5+9.3-0.7=13.6V10③用稳压管实现电平移动UoRb1+VccRC1T1T2Rb2RC2++--Ui••VDZ缺点：稳压管的噪声比较大。11④后级用PNP管实现电平移动UoRb1+VccRC1T1T2Re2++--Ui••RC2NPN-PNP耦合方式12例：Rb1=240k,Rc1=3.9k,Rc2=500,UZ=4V,

1=45,2=40,Vcc=24V.计算各级工作点。如果ICQ1由于温度升高而增加1%，试计算静态输出电压Uo的变化。uoRb1+VccRC1T1T2RC2++--uiVDZIB1IC1IRc1IC2IB213uoRb1+VccRC1T1T2RC2++--uiVDZIB1IC1IRc1IC1IB2UCQ1=UBEQ2+UZ=0.7+4=4.7VIBQ1=(Vcc-UBEQ1)/Rb10.1mA=100AICQ1=

1IBQ1=4.5mA求静态工作点14IRC1=(Vcc-UCQ1)/RC1=4.95mAuoRb1+VccRC1T1T2RC2++--uiVDZIB1IC1IRc1IC2IB2IBQ2=IRc1-ICQ1=4.95-4.5=0.45mA=450AICQ2=

2IBQ2=40*0.45=18mA15uoRb1+VccRC1T1T2RC2++--uiVDZIB1IC1IRc1IC2IB2Uo=UCQ2=Vcc-ICQ2RC2=15VUCEQ2=UCQ2-UEQ2=UCQ2-UZ=11V16uoRb1+VccRC1T1T2RC2++--uiVDZIB1IC1IRc1IC2IB2ICQ1=4.5*1.01=4.545mAIBQ2=IRc1-ICQ1=0.405mAICQ1=4.5mAIBQ2=0.45mAICQ2=18mAUo=15VICQ2=

2IBQ2=40*0.405=16.2mAUo=UCQ2=Vcc-ICQ2RC2=15.9V求温度升高，Uo的变化17uoRb1+VccRC1T1T2RC2++--uiVDZIB1IC1IRc1IC2IB2Uo=UCQ2=Vcc-ICQ2RC2=15.9VICQ1=4.5mAIBQ2=0.45mAICQ2=18mAUo=15V

Uo=15.9-15=0.9V0.9/15=6%182)解决零点漂移问题零点漂移：理论上，若ui=0，则uo=0。实际上由于温度对放大器件参数有影响，uo

0。uitOuotO19原因：

放大器件参数受温度的影响，导致静态工作点不稳定。采用直接耦合方式，使静态工作点的变化被逐级传递和放大。控制第一级的漂移是最重要的。20①引入直流负反馈稳定工作点来减小零漂分压式工作点稳定电路②用热敏元件补偿零漂热敏电阻、二极管uoR+VccR1T2T1RC++--uiR2iC1uB1Re21③接成差分放大器来抵消零漂uoRb1+VccRC1T1T2RC2++--uiIB1R1Rb2R122三、变压器耦合前后两级通过变压器来连接I1I2+-+-N1N2U2U1RLn=N1/N2U1/U2=N1/N2I1/I2=N2/N1=1/nRL´RL´=U1/I1=n2RL阻抗变换1、优点：各级静态工作点独立。有阻抗变换作用,可用于功率放大电路。23频率特性差。不适于传送缓慢变化的信号和直流信号。2、缺点：笨重。不适于集成化。24三种耦合方式的比较阻容耦合直接耦合变压器耦合特点各级静态工作点独立。结构简单。能放大缓慢变化和直流信号。适于集成化。各级静态工作点独立。有阻抗变换作用。存在问题不适于放大缓慢变化和直流信号。零点漂移问题。各级静态工作点相互影响。不适于放大缓慢变化和直流信号。笨重。不适于集成化。适用场合分立元件交流放大电路。集成放大电路、直流放大电路。低频功率放大，调谐放大。252.8.2多级放大电路的电压放大倍数和输入输出电阻一、电压放大倍数*计算每级电压放大倍数时，须考虑前后级之间的相互影响。26Rb12Rc1C1C2Rb11Ce1Re1Rb2+VccC3Re2RLuo+-uS+-RS27rbe2Re2Rb2rbe1Rb11RC1+-+-RLRb1228后一级的输入电阻应看作为前一级的负载电阻。rbe2Re2Rb2rbe1Rb11RC1+-+-RLRb12Ri229Ri2rbe1Rb11RC1+-Rb1230前一级的输出可看作后一级的信号源。rbe2Re2Rb2rbe1Rb11RC1+-+-RLRb12+-31rbe2Re2Rb2Ro1+-RL32二、输入、输出电阻输入级的输入电阻就是多级放大电路的输入电阻。Ri=Ri1rbe2Re2Rb2rbe1Rb11RC1+-+-RLRb12+-Ri33末级的输出电阻就是多级放大电路的输出电阻。Ro=Ronrbe2Re2Rb2rbe1Rb11RC1+-+-RLRb12+-RO34rbe2Re2Rb2Ro1+-RLRO35例：Rb1=240k,Rc1=3.9k,Rc2=500,UZ=4V,

1=45,2=40,Vcc=24V，VDZ的rZ=50。uoRb1+VccRC1T1T2RC2++--uiVDZ求总的电压放大倍数以及输入和输出电阻。36uoRb1+VccRC1T1T2RC2++--uiVDZ分析：Ri=Ri1Ro=Ro237uoRb1+VccRC1T1T2RC2++--uiVDZ

1(Rc1//Ri2)rbe1Rb1=240k

Rc1=3.9kRc2=500UZ=4V1=45,2=40Vcc=24VrZ=50ICQ2=18mAIEQ218mAICQ1=4.5mAIEQ14.5mARi2=rbe2+(1+2)rZ=2409

2.4k

38uoRb1+VccRC1T1T2RC2++--uiVDZ

1(Rc1//Ri2)rbe1=-118

=-8.3Ri=Ri1=rbe1//Rb1rbe1=2.4k

Ro=Ro2=Rc2=500

=566

39例：Vcc=VEE=18VRc1=5.6K

Re1=200Rc2=4.7kRe2=1.2kUBE1=|UBE2|=0.7V

1=50,2=30若us=0时uo=0，估算此时电路中各处的电压和电流。计算Au和Ri、Ro.uoRe1+VccRC1T1T2Re2++--usRsRC2-VEE+-uiRiiRc1iB2iC2iC1解：40uoRe1+VccRC1T1T2Re2++--usRsRC2-VEE+-uiRiiRc1iB2iC2iC1IE2=IC2+IB2=3.96mAUE2=Vcc-IE2Re2

=13.2VUC1=UE2-|UBE2|

=12.5VIC1=IRC1+IB2=1.11mAIE1=IC1+IB1=1.13mA41uoRe1+VccRC1T1T2Re2++--usRsRC2-VEE+-uiRiiRc1iB2iC2iC1

1Ri2=rbe2+(1+

2)Re2=3770437.7k

1(Rc1//Ri2)rbe1+(1+

1)Re1