多级放大电路电压增益的计算

1、多级放大电路电压增益的计算在求分立元件多级放大电路的电压放大倍数时有两种处理方法：一是将后一级的输入电阻作为前一级的负载考虑，即将第二级的输入电阻与第一级集 电极负载电阻并联，简称输入电阻法二是将后一级与前一级开路，计算前一级的开路电压放大倍数和输出电阻，并将其作 为信号源内阻加以考虑，共同作用到后一级的输入端，简称开路电压法现以图示两级放大电路为例加以说明。例1 ：三极管的用=6 =3=100，V =V =0.7VO计算总电压放大倍数。分别用输入12BE1 BE2电阻法和开路电压法计算。解：一、求静态工作点:I = cc be =33807mA = 0.0093 mA = 9.3 RABQ1

2、(气/气2)+ (1+ 3) R 1(51/20) +101X 2.7Icq = 3 Ibq = 0.93 mAL = Vb2 = V -1cqR 1 = (12 - 0.93 x 5.1) V = 7.26 VV =V -1 R - (I +1 )R - V -1 (R + R )CEQ1 cc CQ1 cl CQ1 BQ1 el cc CQ1 cl el=(12 - 0.93 X 7.8) V = 4.7 VVe2 = VB2 + Vbe2 = (7.26 + 0.7) V = 7.96 VI r I= (V -V )/R =(12-7.96)/3.9mA = 4.04/3.9mA = 1

3、.04mAVC2 = ICQ2 R2 = (1.04 x 4.3) V = 4.47 VVceq2 = VC2 - Ve2 = (4.47 - 7.96) V = -3.45 V二、求电压增益：(1)用输入电阻法求电压增益先计算三极管的输入电阻 TOC o 1-5 h z r = r + (1 +p) 26(mV) = 300 O +101 x22L。= 3.1kQ bei bb - IE1(mA)0.93r = r + (1 +p) 26(mV) = 300 o +101 x 竺 O = 2.8 kQ be2 bb I (mA)1.04电压增益A = P (Rc1/Ri2) = 100 x(

4、5.1/2.8) =_583v1r3.1be1式中R2 =上P (R/ Rl)rbe2100 X 4.3 = -153.62.8A = A 1A 2 = -58.3 x (-153.6) = 8955如果求从vsM起的电压增益，需计算输入电阻Ri1=r /R /R = 3.1/51/20 = 2.55kQ be1 b1b2Avs1Rn A RS+R-1矣L x (-58.3) = -41.9 v11 + 2.55A = A 1A2 =-41.9 x (-153.6) = 6436(2)用开路电压法求电压增益第一级的开路电压增益A =vO1PR c1 =rbe1100 x 5.13.1= -16

5、4.5R q RaL -史 x 也= -L_v2R + R r 5.1 + 2.8100 x 4.32.8=-54.3o1 i2 be2A = A o1 A 2 = (-164.5) x (-54.3) = 8932例2 :如图所示为两级阻容耦合放大电路，已知U cc =12 V，R B1 = RB1 = 2 kQ，RB2 = RB2= 1 kQ，RC1=RC2=2kQ，RE1=RE2= 2kQ，七=2kQ , P1 = P2 = 5 ，U BE1=UBE2 =.6 V。求前、后级放大电路的静态值。画出微变等效电路。求各级电压放大倍数率|、和总电压放大倍数A。u1 u2u分析：解：各级电路静态

6、值的计算采用估算法。两级放大电路都是共发射极的分压式偏置放大电路，由于级间采用阻容耦合方式，故各级电路的静态值可分别计算，动态分析时需注意第二级的输入电阻就是第一级的负载电阻， 即 R L1= 2第一级：RB2U =B U=1X12 = 4 (V)B1Rb1 + RB2 cc 2 +1= 4 = 1.7 (mA)Re12I =、=17 = .34(mA)B1 615UCE1 = UCC TC1(RC1E1)= 12 -1.7 X (2 + 2) = 5.2(V)第二级：U =2 U =1 X12 = 4 (V)B2 RB 1 + RB 2 CC 2 + 1UB2 - UBE2 = 4 - .6

7、 = 1.7 (mA)Re22、=17 = .34(mA) 6 25U CE2 = U CC - 1C2( RC2 + RE2)= 12 一 乂 (2 + 2) = (V)微变等效电路如图所示。(3)求各级电路的电压放大倍数率、/和总电压放大倍数率。u1 u2u三极管V1的动态输入电阻为：r = 300 + (1+& )竺=300 + (1 + 50) x 距=1080 (Q) be11 I1.7三极管V2的动态输入电阻为：r = 300 + (1 + & )竺=300 + (1 + 50) x 匹=1080 (Q) be22 I1.7第二级输入电阻为：ri2=R1/%2鼠=20101.08

8、= 0.93(心)第一级等效负载电阻为：RL1 = RC1/ ri2 = 2/0.93 = 0.63 (心)第二级等效负载电阻为：RL2 = RC2/ RL= 2/2 = 1 (心)第一级电压放大倍数为：奉=皿=丝* = 30 u1r be11.08第二级电压放大倍数为：& 2人50 X 1rbe2= 50 1.08两级总电压放大倍数为：A = A A = (30) X (50) = 1500 u u1 u2例3：在如图所示的两级阻容耦合放大电路中，已知UCC = 12 V, RB1 = 30 kQ, Rb2 = 20 kQ，RC1 = RE1= 4 kQ，RB3= 130 kQ，RE2=3k

9、Q，RL=L5kQ，P1=P2= 50BE1=U BE2=0.8 V。求前、后级放大电路的静态值画出微变等效电路。求各级电压放大倍数奉|、裕、和总电压放大倍数A。u1 u2u后级采用射极输出器有何好处？分析第一级放大电路是共发射极的分压式偏置放大电路，第二级放大电路是射极输出器。射极输出器的输出电阻很小，可使输出电压稳定，增强带负载能力。解 (1)各级电路静态值的计算采用估算法。第一级：U =RB2 U=20 X12 = 4.8 (V)B1Rb1 + Rb2 cc 30 + 20I - I = B1 BE1 = i08 = 1 (mA) C1E1R4I = = = 0.02 (mA) B1 &

10、 150UCE1 = UCC -1C1(RC1 + Re1)= 12 -1X (4 + 4) = 4 (V)第二级：I = Ucc - Ube2=12 - 0.8= 0.04 (mA)B2 Rb3 + (1 + & 2)RE2130 + (1 + 50) X 3IC2 =&21B2 = 50 x 0.04 = 2 (mA)CE2=U CC-1C2RE2 =12 - 2 x 3 = 6(V)微变等效电路如图所示。(3)求各级电路的电压放大倍数奉|、奉,和总电压放大倍数A。 TOC o 1-5 h z u1 u2u三极管V1的动态输入电阻为：r = 300 + (1+ P )兰=300 + (1

11、+ 50) x 类=1630 (Q)be1U 171，三极管V2的动态输入电阻为：r = 300 + (1+ P )丑=300 + (1 + 50) x 26 = 960(Q)be22, 1，2第二级输入电阻为：ri2 = RB3 /rbe2 +(1+P 2) RE2 = 130/0.96 + (1 + 50) x 3 = 70.5 (kQ)第一级等效负载电阻为：R ； 1 = RC1/ ri2 = 470.5 = 3.8 (kQ)第二级等效负载电阻为：R；2= Re2 R l= 3/L5 =1 (kQ)第一级电压放大倍数为：A =-皿=-Q = -116 u1r be11.63(1 + 50

12、) x 1第二级电压放大倍数为：c= 0.98rbe2 + (1 + P 2) R； 20.96 + (1 + 50) x 1两级总电压放大倍数为：奉=A A = (-116) x 0.98 = 114u u1 u2后级采用射极输出器是由于射极输出器的输出电阻很小可使输出电压稳定，增强带负载 能力。在如图所示的两级阻容耦合放大电路中，已知UCC = 24V, Rb1=1MQ，Re1 = 27 kQ,RBi = 82 kQ,RB2= 43 kQ,RC2= 10kQ,RE2= 8.2 kQ,R= 10 kQ,P1 = P2 =50。求前、后级放大电路的静态值。画出微变等效电路。求各级电压放大倍数奉

13、|、裕、和总电压放大倍数A。ul u2u前级采用射极输出器有何好处？分析 第一级放大电路是射极输出器，第二级放大电路是共发射极的分压式偏置放大电路。射极输出器的输入电阻很高，可减小信号源内阻压降，减轻信号源的负担解：(1)各级电路静态值的计算采用估算法。第一级：I =U CC U BEl WU CC U BEl =24= 0.01 (mA)b1Rbi + (l +P)ReiRbi + (l + P1)Rei1000 + (l + 50) X 27Ici =P11bi = 50 x 0.01 = 0.5 (mA)UCE1 = UCC -1C1 Rei = 24 - 0.5 X 27 = 10.5

14、 (V)第二级：U =bs U = 43 x 24 = 8.3 (V)B2R B1 + R；2 cc 82 + 43I * I = UB2 - UBE2 * BS = 83 = l (mA)C2 E2Re2Re2 8.2I =农=0.02 (mA) B2 P 250UCE2 = Ucc 一/C2(RC2 + RE2)= 24 - 1 + &2)= (V)微变等效电路如图所示。(3)求各级电路的电压放大倍数奉|、奉,和总电压放大倍数奉。u1 u2u三极管V1的动态输入电阻为：膈=300 + (1+P )奕E1=300 + (1 + 50) x 普=2950 (Q)三极管V2的动态输入电阻为：醯=300 + (1+P 2)6E2=300 + (1 + 50) x 罕=1630 (Q)第二级输入电阻为：ri2=R1 2 rbe2 = 82/43/1-63 T.27 (kQ)第一级等效负载电阻为：RL1= Re1 ri2 = 27/1.27 T.2 (kQ)