第3章多级放大器

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1、引言引言极间耦合形式：极间耦合形式：直接直接耦合耦合A1A2电路简单，能放大交、直流电路简单，能放大交、直流信号，信号，“Q”互相影响，零点互相影响，零点漂移严重。漂移严重。阻容阻容耦合耦合A1A2各级各级“Q”独立，只放大交流独立，只放大交流信号，信号频率低时耦合电信号，信号频率低时耦合电容容抗大。容容抗大。变压变压 器器耦合耦合A1A2用于选频放大器、用于选频放大器、功率放大器等。功率放大器等。+第一级A1第二级A2An第n级uoiu优点：优点：不适合放大缓慢变化的信号。不适合放大缓慢变化的信号。不便于作成集成电路。不便于作成集成电路。+Re1b12Rb11Rc1RRb2b1Cb2CT1o

2、u_uib3LTV2CRCCRe2（放大频率不太低的交流信号（放大频率不太低的交流信号交流放大器）交流放大器）低频特性差；只能使信号直接通过，而不能改变其参数。低频特性差；只能使信号直接通过，而不能改变其参数。优点：优点：各级放大器静态工作点相互影响。各级放大器静态工作点相互影响。输出温度漂移严重。输出温度漂移严重。缺点：缺点：可放大缓慢变化的信号。可放大缓慢变化的信号。电路中无电容，便于集成化电路中无电容，便于集成化（低频特性好，能放大缓慢变化（低频特性好，能放大缓慢变化甚至直流信号直流放大器）甚至直流信号直流放大器）为了解决这个问题：可以采用如下的办法。为了解决这个问题：可以采用如下的办法

3、。T1、T2都处于饱和都处于饱和1）静态工作点不独立（a）RRB1C1uiuoTT12UCE1E2RRC2(a)加入电阻加入电阻RE2方法一：方法一：RRB1C1R C2uiuoTT12RUz z+VDz zCC（b）在）在T2的发射极加入稳压管的发射极加入稳压管方法二：方法二：RRB1C1R E2uiuoTT12RC2VCC+方法三：可以在电路中采用不同类型的管子，即方法三：可以在电路中采用不同类型的管子，即NPN和和PNP管配合使用，如下图所示管配合使用，如下图所示。利用利用NPN型管和型管和PNP型管进行电平移动型管进行电平移动（3）直接耦合放大电路中的零点漂移问题）直接耦合放大电路中的

4、零点漂移问题1）何谓零点漂移？）何谓零点漂移？2）产生零点漂移的原因）产生零点漂移的原因3）零点漂移的严重性及其抑制方法）零点漂移的严重性及其抑制方法电阻，管子参数的变化，电源电压的波动。如果采用高精度电阻并经经过老化处理和采 用高稳定度的电源，则晶晶体管参数随温度的变化将成为产生零点漂移的主要原因。体管参数随温度的变化将成为产生零点漂移的主要原因。如果零点漂移的大小足以和输出的有用信号相比拟，就无法正确地将两者加以区分。因此，为了使放大电路能正常工作，必须有效地抑制零点漂移。T2Rb11Rb21RLRb12Re1Rb22Re2C1T1V1V2uo UCCuiC2Ce优点：优点：缺点：缺点：体

5、积大，成本高，体积大，成本高，不便于集成；不便于集成；不能传送直流或者频率低的信号，不能传送直流或者频率低的信号，高频和低频性能都很差高频和低频性能都很差4.光电耦合光电耦合光电耦合方式是通过光电耦合器件实现的光电耦合方式是通过光电耦合器件实现的.思路：根据电路的约束条件和管子的思路：根据电路的约束条件和管子的IB、IC和和IE的相互的相互关系，列出方程组求解。如果电路中有特殊电位点，则关系，列出方程组求解。如果电路中有特殊电位点，则应以此为突破口，简化求解过程。应以此为突破口，简化求解过程。多级放大电路的分析多级放大电路的分析1、静态工作点的分析、静态工作点的分析变压器耦合变压器耦合 同第二

6、章单级放大电路同第二章单级放大电路阻容耦合阻容耦合直接耦合直接耦合二二.多级放大器的分析多级放大器的分析i.o.uUUA o1.o.i.o1.UUUU u2u1AA 注意：在算前级放大倍注意：在算前级放大倍数时，要把后级的输入数时，要把后级的输入阻抗作为前级的负载！阻抗作为前级的负载！unu2u1uAAAA 扩展到扩展到n n级：级：+io1Ruo1-u+i1Ro2oR-LuuRA2+o1i2oRR-u+负载o2A1iRAu1(dB)=Au1(dB)+Au2(dB)+Aun(dB)3.输入电阻输入电阻4.输出电阻输出电阻（最前级）（最前级）(一般情况下）一般情况下）（最后级）（最后级）(一般情

7、况下）一般情况下）+io1Ruo1-u+i1Ro2oR-LuuRA2+o1i2oRR-u+负载o2A1iR211iLiirRrr)1(nosnonorrrr设：设：1=2=100，UBE1=UBE2=0.7=0.7 V。举例举例1：两级放大电路如图示，求：两级放大电路如图示，求Q、Au、ri、ro+Rb1Vi+c1RRub2e1b1Te1CCCR-CRe2c2R+ou-1T251k20k5.1k2.7k3.9k4.3kCe2解：解：（1 1）求静态工作点）求静态工作点0.99mA=7.27.038.3=e1BEB1C1 RUUIuA9.9/C1B1 IIV6.48.799.012)(e1c1C

8、1ccCE1 RRIVUV2.71.599.012c1C1ccB2C1 RIVUU3.38V=b2b1b2CCB1 RRRVU+Rb1Vi+c1RRub2e1b1Te1CCCR-CRe2c2R+ou-1T251k20k5.1k2.7k3.9k4.3kCe2(+12V)mA04.19.3/)9.712(/)(e2E2CCC2E2 RUUIIV47.43.404.1c2C2C2 RIUV9.77.02.7BE2B2E2 UUUV43.39.747.4E2C2CE2 UUU+Rb1Vi+c1RRub2e1b1Te1CCCR-CRe2c2R+ou-1T251k20k5.1k2.7k3.9k4.3kCe

9、2(+12V)（2 2）求电压放大倍数）求电压放大倍数先计算三极管的输入电阻先计算三极管的输入电阻k7.204.126101200mA)(mV)(26)1(=k0.399.026101200mA)(mV)(26)1(=E2bbbe2E1bbbe1 IrrIrr +Rb1Vi+c1RRub2e1b1Te1CCCR-CRe2c2R+ou-1T251k20k5.1k2.7k3.9k4.3kCe2(+12V)画微变等效电路：画微变等效电路：+Rb1Vi+c1RRub2e1b1Te1CCCR-CRe2c2R+ou-1T251k20k5.1k2.7k3.9k4.3kCe2(+12V)+b1b2b1+ib1

10、c1iii-re1b1c1RuRbe1RRc1irie2Rb2c2c2c2ibe2b2ib2uo+-oR电压增益：电压增益：be2i2be1i2c11,3.583)7.2/1.5(100)/(=rRrRRAu 式式中中 6.1538.23.4100)/(=be2Lc2u2 rRRA 8955)6.153(3.5821 uuuAAA+b1b2b1+ib1c1iii-re1b1c1RuRbe1RRc1irie2Rb2c2c2c2ibe2b2ib2uo+-oR（3 3）求输入电阻）求输入电阻ri=ri1=rbe1/Rb1/Rb2=2.55 k（4 4）求输出电阻）求输出电阻rO=RC2=4.3 k+

11、b1b2b1+ib1c1iii-re1b1c1RuRbe1RRc1irie2Rb2c2c2c2ibe2b2ib2uo+-oR如图所示的两级电压放大电路，如图所示的两级电压放大电路，已知已知1=2=50,T1和和T2均为均为3DG8D。RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+B1R B2R T1T2E2R E1R 1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k oU.Ui.两级放大电路的静态值可分别计算。两级放大电路的静态值可分别计算。RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+B1R B2R T1T2E2R E1R 1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k oU.

12、Ui.A8.9mA2750)(110000.624)(1E1B1BECCB1 RRUUImA 49.0mA 0098.050)(1)1(B1E1 II V77.10V2749.024E1E1CCCE RIUUV26.843V438224B2B2B1CCB2 RRRUVmA 96.0mA5.751.06.026.8E2E2BE2B2C2 RRUUIV71.6)V5.751.010(96.024)(E2E2C2C2CCCE2 RRRIUURB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+Ui.B1R B2R T1T2E2R E1R 1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k oU.如图所示

13、的两级电压放大电路，如图所示的两级电压放大电路，已知已知1=2=50,T1和和T2均为均为3DG8D。RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+B1R B2R T1T2E2R E1R 1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k oU.Ui.（1 1）求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数）求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数 994 022 950)(1322 9)501()1()1(L111beL111u.RrRA 2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U.1851.050)(179.11050)1(2E2

14、be22C2 RrRAu 总电压放大倍数总电压放大倍数9.1718)(994.021 uuuAAA2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U.2ir1iirr 2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U.由微变等效电路可知，放大电路的输入电阻由微变等效电路可知，放大电路的输入电阻 ri 等等于第一级的输入电阻于第一级的输入电阻ri1。第一级是射极输出器，它。第一级是射极输出器，它的输入电阻的输入电阻ri1与负载有关，而射极输出器的负载即与负载有关，而射极输

15、出器的负载即是第二级输入电阻是第二级输入电阻 ri2。k58.196.0265120026)1(200Ebe2 Ir k 14)1(/E2be2B2B12 RrRRri k 22.9k14271427/i2E1L1 rRR2ir2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U.k 349 02650)(120026)(1200rE11be1 .I k 320)1(/L1be1B1i1i RrRrr 2oorr k10C2o2o Rrr2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui

16、.oU.o1U.1=60,2=100;rbe1=2 k,rbe2=2.2 k。求求 Au,Ri,Ro。例例 5:解解 Ri2=R6/R7/rbe2R L1=R3/Ri2 9.61.0 6123.1 60)1(41be1L11 1 RrRAu 1112.2)1.5/7.4(100be2L2 2 rRAu AU=AU1AU2Ri=Ri1=R1/R2/rbe1+(1+1)R4Ro=R8=4.7 k 3、三种耦合方式放大电路的应用场合、三种耦合方式放大电路的应用场合阻容耦合放大电路：用于交流信号的放大。阻容耦合放大电路：用于交流信号的放大。变压器耦合放大电路：用于功率放大及调谐放大。变压器耦合放大电路：用于功率放大及调谐放大。直接耦合放大电路：一般用于放大直流信号或缓慢直接耦合放大电路：一般用于放大直流信号或缓慢变化的信号。变化的信号。集成电路中的放大电路都采用直接耦合方式。为了抑制集成电路中的放大电路都采用直接耦合方式。为了抑制零漂，它的输入级采用特殊形式的差动放大电路。零漂，它的输入级采用特殊形式的差动放大电路。