1、第三章 多級(jí)放大電路出于對(duì)放大電路性能的多方面要求， 需要將多個(gè)基本放大電路合理連接， 從而構(gòu)成多級(jí)放大 的電路，其中級(jí)與級(jí)之間的連接稱(chēng)為級(jí)間耦合。3.1 多級(jí)放大電路的耦合方式直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合、光電耦合直接耦合定義：將前一級(jí)的輸出端直接連接到后一級(jí)的輸入端。靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置。 （如圖 所示）1 直接連接：由于 T1 的集電極電位較低，容易引起飽和失真； （圖 ）2 加發(fā)射極電阻：靜態(tài)工作點(diǎn)得以保證，但第二級(jí)放大倍數(shù)下降；（圖 ）3 加二極管或穩(wěn)壓管： 提高了 T1 的集電極電位， 保證的放大倍數(shù)， 但不宜級(jí)數(shù)過(guò)多， 否則集電極電位逐級(jí)升高，以至于接近電源電壓，勢(shì)必使得后級(jí)的靜態(tài)

2、工作點(diǎn)不 合適；（圖 ）4 不同類(lèi)型晶體管混合使用。 （圖 ） 優(yōu)缺點(diǎn)。1 調(diào)試?yán)щy；2 零點(diǎn)漂移；3 低頻特性好；4 易于集成。阻容耦合一、定義：將前級(jí)輸出端通過(guò)電容接到后級(jí)輸入端。二、電路組成：（圖 ）三、優(yōu)缺點(diǎn)：1各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)獨(dú)立；2適合輸入信號(hào)頻率高的情況；3在分立元件電路中廣泛應(yīng)用；4低頻特性差；5不利于集成。變壓器耦合定義：將前級(jí)的輸出端通過(guò)變壓器接到后級(jí)的輸入端或負(fù)載電阻上。電路組成：（圖）優(yōu)缺點(diǎn)：1. 靜態(tài)工作點(diǎn)獨(dú)立；2. 可以實(shí)現(xiàn)阻抗變換，從而獲得足夠電壓放大倍數(shù)及功率；（圖）3. 在分立元件功率放大電路中廣泛應(yīng)用；4. 低頻特性差；5. 笨重不能集成化。光電耦合定義：將前

3、級(jí)的輸出端通過(guò)光電耦合器接到后級(jí)的輸入端或負(fù)載電阻上，是以光信 號(hào)為媒介來(lái)實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的耦合和傳遞的，因此其抗干擾能力強(qiáng)。光電耦合器：（圖）1. 結(jié)構(gòu)：輸出回路采用達(dá)林頓結(jié)構(gòu)來(lái)增大放大倍數(shù)；2.傳輸特:i c = f (Uce )3.傳輸比:CTR也icAiD UCE比較小，只有0.1 0.5。電路組成：（圖）四、優(yōu)缺點(diǎn)：采用不同地，避免受到各種電干擾。3.2 多級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析（圖 ）一、多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)等于組成它的各級(jí)放大電路電壓放大倍數(shù)之積；二、前一級(jí)的放大倍數(shù)計(jì)算時(shí)，應(yīng)該將后級(jí)的輸入電阻作為負(fù)載；三、輸入電阻為第一級(jí)的輸入電阻，此時(shí)將后級(jí)的輸入電阻作為負(fù)載；四、輸出電阻為最

4、后一級(jí)的輸出電阻，此時(shí)將前級(jí)的輸出電阻作為信號(hào)源內(nèi)阻。五、例（如圖）各參數(shù)已知，求解 Q點(diǎn)、放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。交 流等效電路圖（圖 ）3.3 直接耦合放大電路針對(duì)工控中，很大物理量變化緩慢且比較微弱，所以利用直接耦合放大電路進(jìn)行放大最為方便，因?yàn)槠淅诩苫煞糯笞兓徛男盘?hào)。直接耦合放大電路的零點(diǎn)漂移現(xiàn)象一、零點(diǎn)漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因（圖 ）1. 定義：輸入電壓為零而輸出電壓不為零且緩慢變化的現(xiàn)象（使用直流表測(cè)量）。2. 產(chǎn)生原因：（靜態(tài)工作點(diǎn)的變化）（1）電源電壓波動(dòng)；（采用高質(zhì)量的穩(wěn)壓電源克服）（2）元件的老化；（使用經(jīng)過(guò)老化實(shí)驗(yàn)的元件）（3）半導(dǎo)體元件參數(shù)隨溫度變化。3

5、. 溫度漂移：由溫度變化所引起的半導(dǎo)體器件參數(shù)的變化從而產(chǎn)生的零點(diǎn)漂移。二、抑制溫度漂移的方法1. 引入直流負(fù)反饋；2. 采用溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ脽崦粼?lái)抵消放大管的變化；3. 采用差分放大電路。差分放大電路一、特點(diǎn)：采用特性相同的管子，使它們的溫漂相互抵消，由典型的工作點(diǎn)穩(wěn)定電路演 變而來(lái)。二、電路的組成（思路的形成過(guò)程）（圖）1. 即使采用工作點(diǎn)穩(wěn)定電路，依然存在溫漂；（圖）2. 改變電壓輸出端，采用受溫度控制的直流電壓源，保持電壓源的電壓變化與晶體管集電極靜態(tài)電位變化一致，從而消除溫漂；（圖）3. 采用與原電路完全對(duì)稱(chēng)的電路來(lái)模仿直流電壓源（圖）；（1）抑制共模信號(hào)；（2）放大差模信號(hào)

6、；（3）射極電阻影響放大倍數(shù)。4. 將對(duì)稱(chēng)電路的射極電阻合二為一，消除射極電阻對(duì)放大倍數(shù)的影響；（圖）5. 引入負(fù)直流電壓源，使電源與信號(hào)源能夠“共地”（長(zhǎng)尾式差分放大電路）（圖）。6. 分析條件：電路參數(shù)理想對(duì)稱(chēng)（指在對(duì)稱(chēng)位置的電阻值絕對(duì)相等，兩只晶體管在任何溫度下輸入特性曲線(xiàn)與輸出特性曲線(xiàn)都完全重合）。三、長(zhǎng)尾式差分放大電路（圖 ）1. 靜態(tài)分析（一般情況下，基極電阻阻值很小，基極靜態(tài)電流也很小，基極電阻上至U壓降可以忽略不計(jì)，貝y Ueq二-Ubeq ）2. 對(duì)共模信號(hào)的抑制作用（圖）（1）溫度變化時(shí)，管子電流的變化相同，可等效為共模信號(hào)；（2）對(duì)稱(chēng)性所體現(xiàn)的抑制共模信號(hào)作用；（3）射極

7、電阻的負(fù)反饋?zhàn)饔茫ㄊ茈妷涸聪拗疲錁O電阻不能太大）；（4）共模放大倍數(shù) Ac = U0C人Uic3. 對(duì)差模信號(hào)的放大作用（圖）（1）等效電路（射極電阻消除，負(fù)載電阻被分為二）；(2)差模放大倍數(shù)代二"：U°d，放大能力與單管相同;2d(3)(4)輸入電阻為單管的兩倍； 輸出電阻為單管的兩倍；(5)共模抑制比K CMR =；。4.電壓傳輸特性：（圖336）中間線(xiàn)性區(qū)，兩邊飽和區(qū)。四、差分放大電路的其他三種接法（為了防止干擾，常將信號(hào)源的一端接地，或者將負(fù)載電阻的一端接地）1. 雙端輸入單端輸出電路（如圖所示）（1）靜態(tài)工作點(diǎn)（如圖所示）利用戴維南等效；（2）差模放大倍數(shù)（如

8、圖所示）射極電阻相當(dāng)于短路；（3）共模放大倍數(shù)（如圖所示）射極電阻相當(dāng)于雙倍；（4）共模抑制比 j -骨。2. 單端輸入雙端輸出電路（如圖所示）相當(dāng)于輸入一對(duì)差模與共模信號(hào)。當(dāng)共模放大倍數(shù)為零時(shí)，此電路與雙入雙出相同。3. 單端輸入單端輸出電路（如圖所示）此電路與雙入單出分析相同。4. 四種接法的動(dòng)態(tài)參數(shù)特點(diǎn)歸納：(1)輸入電阻Ri 2(Rbrbe)；(2)其他參數(shù)與輸出方式有關(guān)；(3)單端輸入時(shí)，可以將信號(hào)分為差模與共模的組合。五、改進(jìn)型差分放大電路（如圖所示）1. 射極電阻大，可以有效抑制溫漂，提供共模抑制比；2. 射極電阻不能過(guò)大（要求負(fù)電源大，大電阻不好集成）；3. 可用電流源替代射極

9、電阻，因?yàn)殡娏髟磧?nèi)阻為無(wú)窮大；（分析靜態(tài)工作點(diǎn)）4. 對(duì)于差模信號(hào)電流源沒(méi)影響（因?yàn)槠湎喈?dāng)于短路），對(duì)于共模信號(hào)電流源抑制。5. 實(shí)際電路（圖）調(diào)零電位器的作用6. 用場(chǎng)效應(yīng)晶體管代替晶體管，輸入電阻無(wú)窮大（如圖所示）。六、例（如圖所示）參數(shù)已知，求：1. 使兩管發(fā)射極靜態(tài)電流均為0.5mA的Re取值，并求管壓降 Uceq；2. 放大倍數(shù)、輸入輸出電阻；3. 若電路單端輸出，（圖）用直流表測(cè)得輸出電壓uo = 3V，問(wèn)輸入電壓為多少?（設(shè)發(fā)射極電流為 0.5mA，且共模輸出電壓可忽略不計(jì)）直接耦合互補(bǔ)輸出級(jí)一、 電壓放大電路輸出級(jí)的基本要求：輸出電阻低，最大不失真輸出電壓大。二、 互補(bǔ)輸出級(jí)的基本電路 （如圖 所示 ）1 工作原理2 交越失真：輸出電壓在輸入信號(hào)過(guò)零時(shí)產(chǎn)生的失真。三、消除交越失真的互補(bǔ)輸出級(jí)。 （如圖 所示）（動(dòng)態(tài)電阻很小， 因?yàn)閯?dòng)態(tài)電位相近， 所以在進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)點(diǎn)。 ）四、準(zhǔn)互補(bǔ)電路 （如圖 所示）輸出端采用相同的管子