多级放大电路

多级放大电路模拟电路多级放大电路的分析=Au1·Au2

·

·

·

AunAu1(dB)=Au1(dB)+Au2(dB)+·

·

·+Aun

(dB)

考虑级与级之间的相互影响，计算各级电压放大倍数时，应把后级的输入电阻作为前级的负载处理!!!Au1第一级Au2第二级Aun末级uiuo1RLRSuousuo2ui2uiniiRiRoRi

=Ri1Ro=RonuiRC1R1T1直接耦合电路+UCCuoRC2T2R2RE2零点漂移。uot0有时会将信号淹没当

ui

等于零时，uo不等于零。设:

1=2=50,

rbe1=2.9k,rbe2=1.7k

多级放大电路的分析前级后级+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2关键:考虑级间影响。1.静态:

Q点同单级。2.动态性能:方法:ri2=RL1ri2+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET21性能分析考虑级间影响2ri

,

ro

:概念同单级1rirori2+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2微变等效电路:ri2+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2RE1R2R3RC2RLRSR11.

ri

=R1//[rbe1

+（

+1)RL1']其中:

RL1=RE1//ri2=RE1//R2//R3

//rbe1=RE1//RL1

=RE1//ri2=27//1.71.7k

ri

=1000//(2.9+51×1.7)82k2.ro

=RC2=10kRE1R2R3RC2RLRSR13.中频电压放大倍数:其中：RE1R2R3RC2RLRSR1RE1R2R3RC2RLRSR1多级阻容耦合放大器的特点：(1)由于电容的隔直作用，各级放大器的静态工作点相互独立，分别估算。(2)前一级的输出电压是后一级的输入电压。(3)后一级的输入电阻是前一级的交流负载电阻。(4)总电压放大倍数=各级放大倍数的乘积。(5)总输入电阻ri即为第一级的输入电阻ri1。(6)总输出电阻即为最后一级的输出电阻。由上述特点可知，射极输出器接在多级放大电路的首级可提高输入电阻；接在末级可减小输出电阻；接在中间级可起匹配作用，从而改善放大电路的性能。例1：放大电路由下面两个放大电路组成。已知EC=15V，R1=100k，R2=33k，RE1=2.5k，RC=5k，1=60，；RB=570k，RE2=5.6k，

2

=100，RS=20k，RL=5k+ECR1RCC11C12R2CERE1uiriuoT1放大电路一RB+ECC21C22RE2uiuoT2放大电路二求直接采用放大电路一的放大倍数Au和Aus。若信号经放大电路一放大后，再经射极输出器输出，求放大倍数Au、ri和ro。若信号经射极输出器后，再经放大后放大电路一输出，求放大倍数Au和Aus。+ECR1RCC11C12R2CERE1uiriuoT1RB+ECC21C22RE2uiuoT2ri=

R1//R2//

rbe

=1.52k(1)由于RS大，而ri小，致使放大倍数降低；(2)放大倍数与负载的大小有关。例：

RL=5k时,Au=-93；RL=1k时,Au=-31。求直接采用放大电路一的放大倍数Au和Aus。+ECR1RCC1C2R2CERERLuiuousRSriT12.若信号经放大电路一放大后，再经射极输出器输出，求放大倍数Au、ri和ro。

usRSRB+ECC22RE2uoT2RLR1RCC11R2CERE1uiriT1rbe2=2.36krbe1=1.62kro1=RC=5k讨论：带负载能力。2.输出不接射极输出器时的带负载能力：RL=5k时：Au=-93RL=1k时：Au=-31即：当负载电阻由5k变为1k时，放大倍数降低到原来的92.3%放大倍数降低到原来的30%RL=5k时：Au1=-185，Au2=0.99，ri2=173kAu=Au1Au2=-183RL=1k时：Au1=-174，Au2=0.97，ri2=76kAu=Au1Au2=-1691.输出接射极输出器时的带负载能力：3.若信号经射极输出器后，再经放大后放大电路一输出，求放大倍数Aus。Au2=-93ri2=1.52kAu1=0.98

ri=101k+ECR1RCC12R2CERE1riuoT1uiRBC21RE2T2usRS输入不接射极输出器时：可见，输入接射极输出器可提高整个放大电路的放大倍数Aus。例题：设gm=3mA/V，=50，rbe

=1.7k前级:场效应管共源极放大器后级:晶体管共射极放大器求：总电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。+UCCRS3M(+24V)R120k10kC2C3R4R3RLRE282k43k10k8k10kC1RCT1RE1CE2T2CE1RD10kR21M（1）估算各级静态工作点:（略）（2）动态分析:

微变等效电路首先计算第二级的输入电阻：

ri2=

R3//R4//

rbe=82//43//1.7=1.7kR3R4RCRLRSR2R1RDrbegds第二步：计算各级电压放大倍数R3R4RCRLRSR2R1RDrbegds第三步：计算输入电阻、输出电阻ri=R1//R2=3//1=0.75Mro=RC=10kR3R4RCRLRSR2R1RDrbegds第四步：计算总电压放大倍数Au=Au1Au2=(-4.4)(-147)=647R3R4RCRLRSR2R1RDrbegds阻容耦合电路的频率特性：fA耦合电容造成三极管结电容造成采用直接耦合的方式可降低放大电路的下限截止频率，扩大通频带。下面将要介绍的差动放大器即采用直接耦合方式。uiRC1R1T13.3.1直接耦合电路的特殊问题R2

、RE2

:用于设置合适的Q点。问题1:前后级Q点相互影响。§3.3差动放大电路+UCCuoRC2T2R2RE2问题2:零点漂移。uot0有时会将信号淹没当

ui

等于零时，uo不等于零。一、基本型结构特点：结构对称。3.3.2差动放大器ui1ui2uoRCR1T1RBRCR1T2RB二、抑制零漂的原理uo=uC1-uC2

=0uo=(uC1+uC1

)-(uC2+uC2)=0当ui1

=

ui2=0

时：当温度变化时：+UCCuoui1RCR1T1RBRCR1T2RBui2三、共模电压放大倍数AC+UCCuoui1RCR1T1RBRCR1T2RBui2共模输入信号：

ui1=ui2=

uC

（大小相等，极性相同）理想情况：ui1=ui2

uC1=uC2

uo=0共模电压放大倍数：（很小，<1)但因两侧不完全对称，uo0uoui1RCR1T1RBRCR1T2RBui2四、差模电压放大倍数Ad差模输入信号：

ui1=-ui2=ud

（大小相等，极性相反）(很大，>1)设uC1=UC1+uC1，uC2=UC2+uC2。因ui1=-ui2，

uC1=-uC2

uo=uC1-uC2=uC1-uC2=2uC1

差模电压放大倍数：+UCC五、共模抑制比(CMRR)的定义例:

Ad=-200

Ac=0.1KCMRR=20lg

(-200)/0.1=66dBCMRR—CommonModeRejectionRatioKCMRR=KCMRR

(dB)=(分贝)一、结构为了使左右平衡，可设置调零电位器:1）双电源长尾式差放uoui1+UCCRCT1RBRCT2RBui2RE–UCC二、静态分析温度TICIE

=2ICUEUBEIBIC1.RE的作用设ui1

=ui2

=0自动稳定RE具有强负反馈作用uoui1+UCCRCT1RBRCT2RBui2RE–UCC——抑制温度漂移，稳定静态工作点。uoui1+UCCRCT1RBRCT2RBui2RE–UCC2.Q点的计算直流通路IC1=IC2=IC=IB

UC1=UC2=UCC－IC×RC

UE1=UE2

=－IB×RB－UBE

UCE1=UCE2

=UC1－UE1IBIC1IC2IBIE三、动态分析1.输入信号分类(1)差模(differentialmode)输入ui1=-ui2=

ud(2)共模(commonmode)

输入ui1

=ui2=

uC共模抑制比（Common-ModeRejectionRatio)的定义:KCMRR=KCMRR

(dB)=(分贝)差模电压放大倍数:共模电压放大倍数:结论：任意输入的信号:ui1,

ui2，都可分解成差模分量和共模分量。注意：ui1

=

uC

+

ud

；ui2=

uC-

ud例:ui1=20mV,ui2=10mV则：ud=5mV,

uc=15mV差模分量:共模分量:(一)差模输入均压器RRuoui+UCCRCT1RBRCT2RBRE–UCCRE对差模信号作用ui1ui2ib1

,ic1ib2

,ic2ic1

=-ic2iRE

=ie1+

ie2

=0uRE

=0RRuoui+UCCRCT1RBRCT2RBRE–UCCib2ib1ic2ic1iRERE对差模信号不起作用差模信号通路T1单边微变等效电路uod1RBB1EC1RCib1ui1rbe1ib1RRuoui1RCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2uod1uod2E1.放大倍数单边差模放大倍数:uod1RBB1EC1RCib1ui1rbe1ib1若差动电路带负载RL(接在C1与C2之间),对于差动信号而言，RL中点电位为0,所以放大倍数：即：总的差动电压放大倍数为：差模电压放大倍数:RRuodui1RCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2uod1uod2Ero=2RC

ri

ri

ro输入电阻：输出电阻：2.输入输出电阻RRuoui1+UCCRCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2uod1uod2E(二)共模输入RE对共模信号起作用，并且iRE=2ie1。uC

ic1、

ic2iRE

、

uRE

+UCCuocRCT1RBRCT2RBRE–UCCuCuoc2uoc1ic1ic2iREuRE共模信号通路:uocRCT1RBRCT2RB2REuC1uoc2uoc1ic1ic2uC22RET1单边微变等效电路RCRB2REic1uc1uoc1ib1ib1ie1rbe1KCMRR

AC

0问题：负载影响共模放大倍数吗？不影响！RRuoui1RCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2E+UCC2