《模拟电子技术》第11讲多级放大电路

1、第十一讲第十一讲 多级放大电路的耦多级放大电路的耦合方式及分析方法合方式及分析方法一、多级放大电路的耦合方式一、多级放大电路的耦合方式二、多级放大电路的动态分析二、多级放大电路的动态分析一、耦合方式一、耦合方式 组成多级放大电路时首先应考虑如何组成多级放大电路时首先应考虑如何“连接连接”几个单级放大电路，几个单级放大电路，耦合方式即连接方式耦合方式即连接方式。 常见耦合方式有：常见耦合方式有：、等。等。 当单级放大电路不能满足多方面的性能要求当单级放大电路不能满足多方面的性能要求（如（如Au105、Ri=5M、 Ro=100）时，应考）时，应考虑采用多级放大电路。虑采用多级放大电路。 实际上，

2、单级放大电路中也存在电路与信号实际上，单级放大电路中也存在电路与信号源以及负载之间的耦合问题。源以及负载之间的耦合问题。直接耦合直接耦合A1A2阻容耦合阻容耦合A1A2变压器耦合变压器耦合A1A21. 直接耦合直接耦合第二级第二级第一级第一级 如果把前一级的输出端直接（或通过电阻）连如果把前一级的输出端直接（或通过电阻）连接到后一级的输入端，称为接到后一级的输入端，称为。 既是第一级的集电极电阻，既是第一级的集电极电阻，又是第二级的基极电阻又是第二级的基极电阻 UCEQ1=UBEQ20.7V问题一问题一：因为：因为T1管的集电管的集电极接到极接到T2管的基极，则管的基极，则电路容易发生饱和失真

3、！电路容易发生饱和失真！问题二问题二：多级共射放大电路使得后一级管子的：多级共射放大电路使得后一级管子的UCQ太大，使后级电路太大，使后级电路Q点不合适。点不合适。解决问题一：解决问题一：T2管射极加电阻管射极加电阻Re2 + Rb11 vI Rc1 T1 Rc2 +VCC + vO T2 Re2 （a） Rb12 + Rb11 vI Rc1 T1 Rc2 +VCC + vO T2 （b） Rb12 电路放大倍数减小！电路放大倍数减小！T2管射极加二极管管射极加二极管D二极管数量受到限制！二极管数量受到限制！解决问题一：解决问题一：稳压管稳压管伏安特性伏安特性小功率管多为小功率管多为5mArz

4、u /i，小功率管多为几欧至二十几欧。，小功率管多为几欧至二十几欧。 UCEQ1太小太小加加Re（Au2数值数值）改用改用D若要若要UCEQ1大，则改用大，则改用DZ。NPN型管和型管和PNP型管混合使用型管混合使用解决问题二：解决问题二：UCQ2 UCQ1 对后级放大电路来说存对后级放大电路来说存在在Q点不合适问题！点不合适问题！ 优点：优点：1.既能放大交流信号，也能放大缓慢变化和直既能放大交流信号，也能放大缓慢变化和直流信号。流信号。2.便于集成化。便于集成化。缺点：缺点：1.各级的静态工作点不独立，相互影响。各级的静态工作点不独立，相互影响。2.引入了引入了零点漂移零点漂移问题。问题。

5、零点漂移零点漂移:输入端短路，输出端有电压的变化。输入端短路，输出端有电压的变化。2.2.阻容耦合阻容耦合不能集成化。不能集成化。 利用电容连接信号源与放大电路、放大电路的利用电容连接信号源与放大电路、放大电路的前后级、放大电路与负载，称为前后级、放大电路与负载，称为。优点：优点： 各级的静态工作点各级的静态工作点相互独立相互独立缺点：缺点： 不能用来放大变化缓不能用来放大变化缓慢的信号或直流信号。慢的信号或直流信号。阻容耦合放大电路存在零点漂移问题吗？阻容耦合放大电路存在零点漂移问题吗？3.3.变压器耦合变压器耦合 可能是实际的负载，也可可能是实际的负载，也可能是下一级放大电路能是下一级放大

6、电路 将放大电路前级的输出信号通过变压器接到后将放大电路前级的输出信号通过变压器接到后级的输入端或负载电阻上，称为级的输入端或负载电阻上，称为。各级的静态工作点相互独立吗？各级的静态工作点相互独立吗？优点：优点： 各级的静态工作点各级的静态工作点相互独立相互独立缺点：缺点： 不能用来放大变化缓不能用来放大变化缓慢的信号。慢的信号。 能实现电压、电流能实现电压、电流和阻抗的变换和阻抗的变换直流通路如何绘制？直流通路如何绘制？ 体积大，不易于集成。体积大，不易于集成。21PP 理想变压器情况下，负理想变压器情况下，负载上获得的功率等于原边载上获得的功率等于原边消耗的功率。消耗的功率。221LLL2

7、c2()LINRRRIN 变压器耦合放大电路的交流等效电路：变压器耦合放大电路的交流等效电路：22cLLLI RI R 从变压器原从变压器原边看到的等边看到的等效电阻效电阻beLurRA RL可调可调二、多级放大电路的动态分析二、多级放大电路的动态分析1.1.两级放大电路的连接两级放大电路的连接放大电路放大电路II的输入电阻的输入电阻 信号源内阻为电路信号源内阻为电路I的输出电阻的输出电阻放大电路放大电路I的负载的负载放大电路放大电路I是放大电路是放大电路II的信号源的信号源2.2.多级放大电路的动态分析多级放大电路的动态分析 njujnuAUUUUUUUUA1ioi2o2io1io2. 输入

8、电阻输入电阻i1iRR 3. 输出电阻输出电阻nRRoo 对电压放大电路的要求：对电压放大电路的要求：Ri大，大， Ro小，小，Au的数值的数值大，最大不失真输出电压大。大，最大不失真输出电压大。1. 电压放大倍数电压放大倍数其中其中Uo1=Ui2典型例题典型例题1. 第一级静态工作点第一级静态工作点21123BQCCRUVVRR mARUUIBEQBQEQ14111 AIIEQBQ 7 . 61111 2. 第二级静态工作点第二级静态工作点ARRUVIBEQCCBQ 13)1(6522 mAIIBQEQ2)1(22 VRIVUEQCCCEQ2622 VRRIVUEQCCCEQ7 . 4)(4

9、311 动态分析动态分析RL1=Ri2Uo1=Ui2177)( 1bei231 rRRAu 994. 0)( ) 1()( ) 1(L62be2L622 RRrRRAu KRRrRR88)(1(L622be5i2 17621 uuuAAA注：注：Ri2为第二级放大电路的输入电阻，而且为第一为第二级放大电路的输入电阻，而且为第一级放大电路的负载。级放大电路的负载。 KrRRR94. 1be121i 481be2536o rRRRR动态分析动态分析注：注：R3为第一级放大电路的输出电阻，而且对第二为第一级放大电路的输出电阻，而且对第二级放大电路而言，为信号源内阻。级放大电路而言，为信号源内阻。讨论

10、一讨论一 失真分析：由失真分析：由NPN型管组成的两级共射放大电路型管组成的两级共射放大电路共射放共射放大电路大电路共射放共射放大电路大电路iuou饱和失真？截止失真？饱和失真？截止失真？ 首先确定在哪一级出现了失真，再判断是什么首先确定在哪一级出现了失真，再判断是什么失真。失真。 在前级均未出现失真的情况下，多级放大电路在前级均未出现失真的情况下，多级放大电路的最大不失真电压等于输出级的最大不失真电压。的最大不失真电压等于输出级的最大不失真电压。讨论二讨论二放大电路的选用放大电路的选用:按下列要求组成两级放大电路：按下列要求组成两级放大电路： Ri12k，Au 的数值的数值3000； Ri 10M，Au的数值的数值300； Ri100200k，Au的数值的数值150； Ri 10M ，Au的数值的数值10，Ro100。共射、共射；共射、共射；共源、共射；共源、共射；共集、共射；共集、共射；共源、共集。共源、共集。实用基本放大电路动态参数的数量级实用基本放大电路动态参数的数量级(空载空载)基本接法基本接法|Au|AiRiRo共射共射100(几十至几十至几百几百)几百欧至几千几百欧至几千欧欧几百欧至十几千几百欧至十几千欧欧共基共基100(1)最小可达十几最小可达十几欧欧