音频功放电路的分析与制作-多级放大电路及负反馈

多级放大电路及负反馈添加相关标题文字添加相关标题文字添加相关标题文字添加相关标题文字一、实用放大电路1.实用放大电路的组成满足多项性能指标高放大倍数；高输入电阻；低输出电阻；高共模抑制比······多级放大：各基本放大电路级联，即前一级的输出作为后一级的输入。多级放大电路22.多级放大电路Au=

Au1·

Au2·

Au3······

AunAu1Au2AunUiUoUo1Ui2Uo2Ui3（1）电压放大倍数riro（2）输入电阻ri=ri1（3）输出电阻ro=ron33.各级放大电路的选择根据信号源的性质选择输入级（第一级）；根据负载的要求选择输出级（末级）；中间级（可以是几级）完成放大倍数的要求。44.一个实用放大电路的示例要求：1.直流放大，高共模抑制比；

2.高电压放大倍数；

3.输出电阻小；

4.输出功率大。直流放大—采用直接耦合放大电路；高共模抑制比—驶入机采用差动放大；高电压放大倍数—中间级采用共射放大；输出电阻小—输出级采用射极输出器；输出功率大—输出级采用湖部队称功率放大。5选：直接耦合多级放大电路差动放大电路输入级共射放大电路互补功放电路中间级输出级同相输入端反相输入端输出端共模抑制比高输入电阻大放大倍数高输出电阻低输出功率高6电路：第一级：双端输入单端输出的差放第二级：共射放大电路第三级：互补功率放大电路；射极输出器。复合管恒流源—动态电阻无穷大7判断电路的同相输入端和反相输入端接法输入输出相位共射bc反相共集be同相＋－－＋＋＋同相输入端反相输入端8多级放大电路及负反馈添加相关标题文字添加相关标题文字添加相关标题文字添加相关标题文字耦合方式：直接耦合；阻容耦合；变压器耦合。一、多级放大电路及耦合方式耦合：即信号的传送。多级放大电路对耦合电路要求：静态：保证各级Q点设置动态:传送信号。第一级放大电路输入

输出第二级放大电路第n级放大电路……第n-1

级放大电路功放级要求：波形不失真，减少压降损失。解决方法:提高后级的射极电位,

加RE2提高了T1的输出电压,使T2有合适的Q点。

问题1:前后级Q点相互影响。+VCCvoRC2T2viRC1R1T1R2RE21.直接耦合电路的问题问题2:零点漂移。前一级的温漂将作为后一级的输入信号，使得当

vi

等于零时，vo不等于零。viRC1R1T1+VCCvoRC2T2R2RE2vot0有时会将有用信号淹没解决方法:差动电路。

2.阻容耦合多级放大器的分析

前级的输出阻抗是后级的信号源内阻。

后级的输入阻抗是前级的负载。（1）

两级之间的相互影响（2）电压放大倍数（以两级为例）注意：在计算前级放大倍数时，要把后级的输入阻抗作为前级的负载电阻！扩展到n级设:

1=

2=50,rbe1=2.9k

,rbe2=1.7k

例:

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)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2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)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2RE1R2R3RC2RLRSR1ri

=R1//[rbe1

+（

+1)RL1']其中:RL1

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

//rbe2=RE1//RL1

=RE1//ri2=27//1.7

1.7k

ri

=1000//(2.9+51×1.7)

82k

ro

=RC2=10k

RE1R2R3RC2RLRSR1③中频电压放大倍数:其中：

RE1R2R3RC2RLRSR1RE1R2R3RC2RLRSR1（3）阻容耦合多级放大电路小结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。可以看出，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；接在中间级可起阻抗匹配作用，从而改善放大电路的性能。多级放大电路及负反馈添加相关标题文字添加相关标题文字添加相关标题文字添加相关标题文字二、放大电路中的负反馈凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加，从而影响输出的手段，称为反馈。若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈。若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈。这里所说的信号一般是指交流信号，所以判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号的相位关系，同相（反馈信号与输入信号作用相同）是正反馈，反相（反馈信号与输入信号作用相反）是负反馈。放大器输出输入取+加强输入信号正反馈用于振荡器取-削弱输入信号负反馈用于放大器开环闭环反馈网络±叠加反馈信号实际被放大信号反馈框图：1.判断反馈的方法——瞬时极性法假设输入信号有一定极性的瞬时变化，使某点的电压或某个元件的电流发生了变化，依次经过放大、反馈后，再回到输入端，若反馈信号与原输入信号的作用相反，则为负反馈。反之为正反馈。例：判断Rf的反馈性质。是负反馈例：判断Rf是否负反馈负反馈交流反馈直流反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈稳定静态工作点负反馈的类型负反馈的分析步骤③是否是负反馈？④如果是负反馈，那么是何种类型的负反馈？（判断反馈的组态）①找出反馈网络（电阻或电阻和电容）。②是交流反馈还是直流反馈？2.交流反馈与直流反馈交流反馈和直流反馈：有的反馈只对交流信号起作用（交流反馈）；有的反馈只对直流信号起作用（直流反馈）；有的反馈对交、直流信号均起作用（交直流反馈）。若在反馈网络中串接隔直电容，则可以隔断直流，此时反馈只对交流起作用。在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容，可以旁路其交流作用，使其只对直流起作用。增加隔直电容C后，Rf只对交流起反馈作用。注：本电路中C1、C2、C3也起到隔直作用，是耦合电容。增加旁路电容C后，RE1只对直流起反馈作用。3.电压反馈和电流反馈电压反馈：反馈信号取自输出电压信号,反馈量与输出信号的电压量成比例。电流反馈：反馈信号取自输出电流信号，反馈量与输出信号的电流量成比例。电压负反馈：可以稳定输出电压、减小输出电阻。电流负反馈：可以稳定输出电流、增大输出电阻。根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。电压反馈采样的两种形式：采样电阻电流反馈采样的两种形式：采样电阻根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。串联反馈：反馈信号与输入信号串联，即反馈电压信号与输入信号电压相加减。并联反馈：反馈信号与输入信号并联，即反馈信号电流与输入信号电流相加减。串联反馈使电路的输入电阻增大；并联反馈使电路的输入电阻减小。4.串联反馈和并联反馈ib=i-if并联反馈ube=ui-uf串联反馈例：判断反馈的类型此电路引入的是电压并联负反馈。电压反馈并联反馈例：判断反馈的类型uC1uB2此电路引入的是电流并联负反馈。并联反馈电流反馈反馈判断举例并联反馈电压反馈串联反馈电压反馈电压并联反馈电压串联反馈串联反馈电压反馈电压串联反馈电流串联反馈并联反馈电压反馈⊕负反馈电压并联负反馈反馈取自输出电流为电流反馈串联反馈电流串联负反馈负反馈⊕⊕⊕反馈取自输出电流,为电流反馈反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式做比较,为并联反馈ioi1idifiR电流并联负反馈负反馈⊕反馈电路的三个环节：放大：反馈：叠加：基本放大电路Ao反馈回路F

+–输出信号输入信号反馈信号差值信号三、负反馈对放大电路工作性能的影响1.对放大倍数的影响——开环放大倍数——闭环放大倍数——反馈系数负反馈放大器的一般关系：反馈深度定义：同相，所以则有：负反馈使放大倍数下降。引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。中，若称为深度负反馈，此时在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈网络有关。2.改善波形的失真3.对输入、输出电阻的影响（1）串联负反馈使电路的输入电阻增加：（2）并联负反馈使电路的输入电阻减小：例如:射极输出器理解：串联负反馈相当于在输入回路中串联了一个电阻，故输入电阻增加。理解：并联负反馈相当于在输入回路中并联了一条支路，故输入电阻减小。（3）电压负反馈使电路的输出电阻减小：例如:射极输出器理解：电压负反馈的目的是阻止

vo的变化，即稳定输出电压。放大电路可等效为右图框中的电压源：很明显，输出电阻越小，输出电压就越稳定（负载电阻改变对输出电压影响越小）,即电压负反馈能减小电路的输出阻抗。理解：电流负反馈的目的是阻止

io的变化，即稳定输出电流。放大电路可等效为右图框中电流源：很明显：输出电阻越大，输出电流就越稳定（负载电阻改变对输出电流影响越小）,所以电流负反馈能提高电路的输出阻抗。（4）电流负反馈使电路的输出电阻增加：例题：图为某录音机的前置放大级。由于磁头输出的录音信号幅值与磁头内磁通变化率成正比，所以磁带中录音信号频率越高，感应电势就越大，频率越低，感应电势就越小。为均衡放大器的频率响应，就要求放大器的放大倍数在频率低时要大，频率高时要小。试分析电路采用了什么措施来达到上述目的。电容C1、C2和C3的容量足够大，可视为交流短路。频率高，C4、C5容抗小，220Ω上的反馈分量大，反馈作用强，电压放大倍数下降；而频率较低时，电容容抗较大，则电阻上反馈分量小，反馈作用下降，放大倍数相对提高，从而达到录音机要求。反馈类型的选择要稳定放大器的某个量，就采用某个量的负反馈方式。根据对输入、输出电阻的要求选择反馈类型。根据信号源及负载确定反馈类型。（信号源为恒压源时采用串联反馈，恒流源时采用并联反馈