多级放大电路

1、对耦合方式的要求：对耦合方式的要求：能传递信号；能传递信号；信号损失小；信号损失小；对放大电路要保证各级有合适的对放大电路要保证各级有合适的Q点；点；信号失真小（线性度好）。信号失真小（线性度好）。 1、单级与多级：、单级与多级：单级单级有一个晶体管和电阻电容组成的基有一个晶体管和电阻电容组成的基本放大电路，共射、共基、共集电极电路等。本放大电路，共射、共基、共集电极电路等。通常放大倍数只通常放大倍数只有几十有几十200倍左右。若要求放大上千倍以上就要经多级放大。倍左右。若要求放大上千倍以上就要经多级放大。共射电路共射电路共集电路共集电路L221L)(RNNR可为后级放大电路优点：优点：RL2

2、、只能放大、只能放大 f 较高的信号；较高的信号；3、难以集成。、难以集成。uA&优点：优点：1 、实现输入输出电的隔离，且隔离性能好；、实现输入输出电的隔离，且隔离性能好； 2、 使用方便，电路简单，价格也不高；使用方便，电路简单，价格也不高； 3、 抗干扰能力特别强，因光信号不受电干扰。抗干扰能力特别强，因光信号不受电干扰。四、直接耦合四、直接耦合零点漂移零点漂移：对于实际放大器，当放大：对于实际放大器，当放大电路没有外加信号时，输出端有缓慢电路没有外加信号时，输出端有缓慢变化电压输出。变化电压输出。 12CEQBEQUU问题：问题：207BEQU. VRe2新问题：新问题： ()

3、22221cubeeRAr R-=+&为此须寻找一种器件来代替为此须寻找一种器件来代替Re2 ：可用可用二极管二极管和和稳压管稳压管 。 P1472uA& 为了保证稳压管工作在稳压工作区，必须使其工作电流大为了保证稳压管工作在稳压工作区，必须使其工作电流大于最小稳定电流。于最小稳定电流。NPN型管和型管和PNP型管混合使用型管混合使用优点：优点：缺点：缺点：1、 各级Q点不独立，使电路的设计、调试、分析变得困难；2、 严重问题：存在严重问题：存在“零漂零漂”问题问题。一、电压放大倍数一、电压放大倍数1noo1o2ouujjiii2inUUUUAAUUUU=鬃鬃 鬃 &二

4、、输入电阻二、输入电阻i1iRR 三、输出电阻三、输出电阻oonRR 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数值大，最大数值大，最大不失真输出电压大。不失真输出电压大。)(1 (L622be5i2RRrRR1bei2311)( rRRAube121irRRR2be2536o1rRRRR分析思路：分析思路： iouRRA、21L62be2L622)( ) 1 ()( ) 1 (uuuuAAARRrRRA静态分析：静态分析：各级各级Q点相互独立，点相互独立，与分析单级放大电路一样与分析单级放大电路一样动态分析：动态分析：利用微变等效电路求利用微变等效电路求1、产

5、生原因：、产生原因：温度变化、直流电源波动、器件老化等。其中温度变化、直流电源波动、器件老化等。其中晶晶体管的特性体管的特性(参数参数)对温度敏感对温度敏感(参数随温度的变化而发生变化参数随温度的变化而发生变化)是是主要原因主要原因，故也称零漂为，故也称零漂为温漂温漂。121212BBCCCCiiiiuuD= D D= D D= D+ uo 由于电路对称由于电路对称121122()()0OCCCQCCQCuuuUuUu=-=+-+=C1OC21CC21CB21B2 uuuuiiii从而实现了电压放大c图中Re1和Re2的存在使放大电路的放大能力变差，甚至不能放大。1) 结构特点：对称性结构特点

6、：对称性 Rb1= Rb2= Rb，Rc1= Rc2= Rc，T1和T2特性完全相同Rb通常为信号源内阻通常为信号源内阻2) 静态分析静态分析02CQ1CQOCQ2CQ1CQEQ2EQ1EQCQ2CQ1CQBQ2BQ1BQUUuUUUIIIIIIIIIeEQBEQBQEE2RIUIRVbeBEQEEEQCQBQb2RUVIIIR很小，所以小，且因为ebBEQEEBQRRUVI12CEQCQEQCCCQcBEQUUUVIRU0 )()( C2CQ2C1CQ1C2C1OuuuuuuuC21CC21CB21Buuiiii，0 cIcOccAuuA参数理想对称时共模放大倍数3) 抑制共模信号抑制共模信

7、号 输入差模信号的电压放大倍数称为差模放大倍数，记作输入差模信号的电压放大倍数称为差模放大倍数，记作Ad双端输入双端输出方式双端输入双端输出方式)2(2 )(2 LcCOdbebBIdIdOddRRiurRiuuuA差模放大倍数 2 )(22121)2( cobebibebLcdRRrRRuurRRRAIdod5) 动态参数：动态参数：Ad、Ri、 Ro、 Ac、KCMR综合考察差分放大电路放大差模信号的能综合考察差分放大电路放大差模信号的能力和抑制共模信号的能力。力和抑制共模信号的能力。下，在参数理想对称的情况CMRcdCMRKAAK双端输入双端输出、双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端

8、输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出单端输入单端输出。 2 )(22121)2( cobebi21bebLcdRRrRRAAuurRRRAIdod12104722IIuumV(mV )mV 12104322IIuumV(mV )mV - )( cCQCCCQ2LcCQCCLcLCQ1CEQ2CEQ1CQBQEQRIVURRIVRRRUUUIIIQ与双端输出时相同。、：12odcLdIdbbeu ( RR )AuRr= -+cbeb)(2RRrRRoddi可为零！双端输入单端输出双端输入单端输出：差模信号作用下的分析：差模信号作用下的分析一样和共射放大电路uARrR

9、RRAebebLcc)1 (2)( )(2)1 (2bebebebCMRrRRrRK双端输入单端输出双端输入单端输出：共模信号作用下的分析：共模信号作用下的分析bebLc1d)21( rRRRAAcbeb2 )(2RRrRRoddi 可见可见，单端输入可等效单端输入可等效于双端输入，只需分出于双端输入，只需分出uId即可。即可。双端输出时，只要电路完全对称，其共模放大倍数双端输出时，只要电路完全对称，其共模放大倍数Ac0。 输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入4) 单端输入单端输入单单端输端输出出2 IIcIIduuuu共模输入信号差模输入信号5)

10、5) 四种接法的比较四种接法的比较（page165page165）2 ,IIcIIduuuu共模差模coRRrRRRAA )( 2121bebLc1d Ri均为2(Rb+rbe)；输入方式：输入方式：双端输入时无共模信号输入。单端输入时，有共模输入。Ad、 Ac、 KCMR、Ro均与输出方式输出方式有关。双端输出：双端输出：单端输出：单端输出：一样和共射放大电路uARrRRRAebebLcc)1 (2)( )(2)1 (2bebebebCMRrRRrRKCMRKARRrRRRAAA 0 2 )2( CcobebLc21d，电路对称时，1) 基本电路基本电路 T1、T2特性理想对称。静态静态时T

11、1、T2均截止，UB= UE=0动态时：动态时：ui正半周，电流通路为： +VCCT1RL地， uo = uiui负半周，电流通路为： 地 RL T2 -VCC，uo = ui两只管子交替工作，两路电源交替供电，双向跟随。两只管子交替工作，两路电源交替供电，双向跟随。uiuououo 交越失真交越失真死区电压死区电压 如果信号为零时两只管子处于临界导通或微导通，那么当有信号输入时两只管子中至少有一个导通，因而可消除了交越失真。D1、D2和和T1、T2采用同一种材料如硅管。采用同一种材料如硅管。 要求：有合适的Q点，且动态损失尽可能小。ib2b1D2D1B1B2uuuUUU动态：静态：BE43BE44321B21 URRURRRUUIICEBB，则若在集成电路中还常采用下图电路：在集成电路中还常采用下图电路： 合理选择合理选择R3、R4，可得到，可得到UBE任意倍数的直流偏置电压，任意倍数的直流偏置电压，采用复合管的准互补输出