會(huì)計(jì)學(xué)128多級(jí)放大電路1.

多級(jí)放大電路的組成RSRo1Ri1Ro2Rin+_uo1+_+_+_ui+_+_uoRL+_+_第1級(jí)信號(hào)源輸入級(jí)中間放大級(jí)輸出級(jí)第2級(jí)第n-1級(jí)第n級(jí)+_uSui2Ri2uo2uin-1Rin-1Ron-1uon-1uinRon2.8多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路的組成輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)第1頁(yè)/共32頁(yè)輸入級(jí)——輸入電阻高，噪聲和漂移小。對(duì)各級(jí)電路的要求輸出級(jí)——?jiǎng)討B(tài)范圍大，輸出功率大，帶載能力強(qiáng)。中間級(jí)——具有足夠大的放大能力。2.

多級(jí)放大電路的耦合方式

多級(jí)放大電路的耦合——放大電路與信號(hào)源、放大電路與負(fù)載以及電路內(nèi)部各級(jí)之間的連接。常用的耦合方式直接耦合阻容耦合變壓器耦合第2頁(yè)/共32頁(yè)級(jí)間耦合形式：直接耦合A1A2

電路簡(jiǎn)單，能放大交、直流信號(hào)，“Q”點(diǎn)互相影響，零點(diǎn)漂移嚴(yán)重。阻容耦合A1A2

各級(jí)“Q”點(diǎn)獨(dú)立，只放大交流信號(hào)，信號(hào)頻率低時(shí)耦合電容容抗大。變壓器耦合A1A2

用于選頻放大器、功率放大器等。

耦合方式是指信號(hào)源和放大器之間，放大器中各級(jí)之間，放大器與負(fù)載之間的連接方式。2.8.1多級(jí)放大電路的耦合方式第3頁(yè)/共32頁(yè)1、阻容耦合共射電路共集電路

利用電容連接信號(hào)源與放大電路、放大電路的前后級(jí)、放大電路與負(fù)載，為阻容耦合。優(yōu)點(diǎn)：1）各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立。由于電容器隔直流而通交流，所以它們的直流通路相互隔離，這樣就給設(shè)計(jì)、調(diào)試和分析帶來(lái)很大方便。2）在傳輸過(guò)程中，交流信號(hào)損失少。只要耦合電容選得足夠大，則一定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)能由前級(jí)幾乎不衰減地加到后一級(jí)，實(shí)現(xiàn)逐級(jí)放大。3）體積小，成本低。缺點(diǎn)：1）無(wú)法集成；2）低頻特性差；第4頁(yè)/共32頁(yè)2、變壓器耦合從變壓器原邊看到的等效電阻

理想變壓器情況下，負(fù)載上獲得的功率等于原邊消耗的功率。

變壓器可以通過(guò)磁路的耦合把初級(jí)的交流信號(hào)傳送到次級(jí)，因此可以作為耦合元件。耦合變壓器

可能是實(shí)際的負(fù)載，也可能是下級(jí)放大電路第5頁(yè)/共32頁(yè)變壓器耦合的優(yōu)點(diǎn)：1）變壓器耦合多級(jí)放大電路前后級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)是相互獨(dú)立、互不影響的。因?yàn)樽儔浩鞑荒軅魉椭绷餍盘?hào)。2）變壓器耦合多級(jí)放大電路基本上沒(méi)有溫漂現(xiàn)象。3）變壓器在傳送交流信號(hào)的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)電流、電壓放大以及阻抗變換。缺點(diǎn)：1）不適合放大緩變信號(hào)；2）體積大，成本高，無(wú)法集成。第6頁(yè)/共32頁(yè)3、直接耦合既是第一級(jí)的集電極電阻，又是第二級(jí)的基極電阻第二級(jí)第一級(jí)存在兩個(gè)問(wèn)題：?jiǎn)栴}1、靜態(tài)工作點(diǎn)不合適1）第一級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)已接近飽和區(qū)。2）由于采用同種類型的管子，級(jí)數(shù)不能太多。問(wèn)題2：零點(diǎn)漂移第7頁(yè)/共32頁(yè)如何設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)？Q1合適嗎？

用什么元件取代Re既可設(shè)置合適的Q點(diǎn)，又可使第二級(jí)放大倍數(shù)不至于下降太大？若要UCEQ＝5V，則應(yīng)怎么辦？用多個(gè)二極管嗎？二極管導(dǎo)通電壓UD＝？動(dòng)態(tài)電阻rd＝？Re對(duì)哪些動(dòng)態(tài)參數(shù)產(chǎn)生影響？第8頁(yè)/共32頁(yè)如何設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)？UCEQ1太小→加Re（Au2數(shù)值↓）→改用D→若要UCEQ1大，則改用DZ穩(wěn)壓管伏安特性小功率管多為5mA由最大功耗得出必要性？rz＝Δu

/Δi，小功率管多為幾歐至二十幾歐。VDZRc1Rb1+VCC+VT1+Rc2RVT2Rc1Rb1+VT1+Rc2Rb2VT2VDz可降低第二級(jí)的基極電位，又不損失放大倍數(shù)。但穩(wěn)壓管噪聲較大。第9頁(yè)/共32頁(yè)NPN型管和PNP型管混合使用問(wèn)題的提出：在用NPN型管組成N級(jí)共射放大電路，由于UCQi＞UBQi，所以UCQi＞UCQ(i-1）（i=1～N），以致于后級(jí)集電極電位接近電源電壓，Q點(diǎn)不合適。UCQ1

（UBQ2）

＞UBQ1UCQ2＜

UCQ1

可獲得合適的工作點(diǎn)。為經(jīng)常采用的方式。第10頁(yè)/共32頁(yè)3、零點(diǎn)漂移的嚴(yán)重性如果零點(diǎn)漂移的大小足以和輸出的有用信號(hào)相比擬，就無(wú)法正確地將兩者加以區(qū)分。因此，為了使放大電路能正常工作，必須有效地抑制零點(diǎn)漂移。直接耦合放大電路存在的問(wèn)題2：零點(diǎn)漂移1.什么是零點(diǎn)漂移現(xiàn)象：ΔuI＝0，ΔuO≠0的現(xiàn)象。2、產(chǎn)生原因：溫度變化，直流電源波動(dòng)，元器件老化。其中晶體管的特性對(duì)溫度敏感是主要原因，故也稱零漂為溫漂。uOtOuItO第11頁(yè)/共32頁(yè)4、抑制直接耦合多級(jí)放大電路的零點(diǎn)漂移的有效方法1）采用直流負(fù)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。2）采用溫度補(bǔ)償法。就是在電路中用熱敏元件或二極管（或晶體管的發(fā)射結(jié)）來(lái)與工作管的溫度特性互相補(bǔ)償。3）最有效的方法是設(shè)計(jì)特殊形式的放大電路，用特性相同的兩個(gè)管子來(lái)提供輸出，使它們的零點(diǎn)漂移相互抵消。這就是“差動(dòng)放大電路”的設(shè)計(jì)思想。R2R1+VCC+VT2+RcVT1uIuOiC1ReRuB1第12頁(yè)/共32頁(yè)（1）電路可以放大緩慢變化的信號(hào)和直流信號(hào)。（2）便于集成。由于電路中只有晶體管和電阻，沒(méi)有電容器和電感器，因此便于集成。缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)不獨(dú)立，相互影響。會(huì)給設(shè)計(jì)、計(jì)算和調(diào)試帶來(lái)不便。（2）引入了零點(diǎn)漂移問(wèn)題。零點(diǎn)漂移對(duì)直接耦合放大電路的影響比較嚴(yán)重。抑制零點(diǎn)漂移的辦法有：采用直流負(fù)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)；采用溫度補(bǔ)償法；采用差動(dòng)放大電路。直接耦合放大電路的優(yōu)缺點(diǎn)第13頁(yè)/共32頁(yè)三種耦合方式的比較阻容耦合直接耦合變壓器耦合特點(diǎn)各級(jí)工作點(diǎn)互不影響；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單能放大緩慢變化的信號(hào)或直流成分的變化；適合集成化有阻抗變換作用；各級(jí)直流通路互相隔離。存在問(wèn)題

不能反應(yīng)直流成分的變化，不適合集成化有零點(diǎn)漂移現(xiàn)象；各級(jí)工作點(diǎn)互相影響不能反應(yīng)直流成分的變化；不適合放大緩慢變化的信號(hào)；不適合集成化適合場(chǎng)合分立元件交流放大電路集成放大電路，直流放大電路低頻功率放大，調(diào)諧放大第14頁(yè)/共32頁(yè)1、靜態(tài)工作點(diǎn)的分析變壓器耦合阻容耦合直接耦合類似前面的單級(jí)放大電路

思路：根據(jù)電路的約束條件和管子的IB、IC和IE的相互關(guān)系，列出方程組求解。如果電路中有特殊電位點(diǎn)，則應(yīng)以此為突破口，簡(jiǎn)化求解過(guò)程。2.8.2多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻第15頁(yè)/共32頁(yè)（1）電壓放大倍數(shù)2.輸入電阻3.輸出電阻

對(duì)電壓放大電路的要求：Ri大，Ro小，Au的數(shù)值大，最大不失真輸出電壓大。考慮級(jí)與級(jí)之間的相互影響，計(jì)算各級(jí)電壓放大倍數(shù)時(shí)，應(yīng)把后級(jí)的輸入電阻作為前級(jí)的負(fù)載處理!!!2、動(dòng)態(tài)性能分析第16頁(yè)/共32頁(yè)3、分析舉例第17頁(yè)/共32頁(yè)【例1】圖示兩級(jí)直接耦合放大電路中，已知：Rb1=240k，Rc1=3.9k

，Rc2=500

，穩(wěn)壓管VDz的工作電壓UZ=4V，三極管VT1

的1=45，VT2

的2=40，VCC=24V。(1)試計(jì)算各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)。如ICQ1

由于溫度的升高而增加1%，計(jì)算靜態(tài)輸出電壓的變化。Rc1Rb1+VCC+VT1+Rc2VT2VDzuIuOiB1iC1iRc1iB2iC2(3)設(shè)穩(wěn)壓管的rz=50。試估算總的電壓放大倍數(shù)，以及輸入、輸出電阻Ri

和Ro。第18頁(yè)/共32頁(yè)Rc1Rb1+VCC+VT1+Rc2VT2VDzuIuOiB1iC1iRc1iB2iC2解：(1)則UCQ1=UBEQ2+Uz=4.7VICQ1=1IBQ1=4.5mAIBQ2=IRC1–ICQ1=(4.95–4.5)mA=0.45mA設(shè)UBEQ1=UBEQ2=0.7V，第19頁(yè)/共32頁(yè)ICQ2=2IBQ2=(40×0.45)mA=18mAUO=UCQ2=VCC–ICQ2RC2=(24–18×0.5)V=15V

UCEQ2=UCQ2–UEQ2

=(15–4)V=11V當(dāng)ICQ1增加1%時(shí)，即ICQ1=(4.5×1.01)mA=4.545mAIBQ2=(4.95-4.545)mA=0.405mAICQ2=(40×0.405)mA=16.2mAUO=UCQ2=(24–16.2×0.5)V=15.9V比原來(lái)升高了0.9V，約升高6%。Rc1Rb1+VCC+VT1+Rc2VT2VDzuIuOiB1iC1iRc1iB2iC2第20頁(yè)/共32頁(yè)Rc1Rb1+VCC+VT1+Rc2VT2VDzuIuOiB1iC1iRc1iB2iC2解：(2)估算Au1時(shí)，應(yīng)將第二級(jí)Ri2作為第一級(jí)的負(fù)載電阻第21頁(yè)/共32頁(yè)所以Rc1Rb1+VCC+VT1+Rc2VT2VDzuIuOiB1iC1iRc1iB2iC2第22頁(yè)/共32頁(yè)例2:如圖所示的兩級(jí)電壓放大電路，已知β1=β2=50,T1和T2均為3DG8D。計(jì)算前、后級(jí)放大電路的靜態(tài)值(UBEQ=0.7V)

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.Ui.第23頁(yè)/共32頁(yè)解:

兩級(jí)放大電路的靜態(tài)值可分別計(jì)算。

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.Ui.第24頁(yè)/共32頁(yè)

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.Ui.UB2第二級(jí)是分壓式偏置電路第25頁(yè)/共32頁(yè)RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–Ui.T11M27k82k43k7.5k51010koU.VB2IB2UCEQ2+–第26頁(yè)/共32頁(yè)例3:如圖所示的兩級(jí)電壓放大電路，已知β1=β2=50,

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.Ui.（1）求各級(jí)電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)。（2）求放大電路的輸入電阻和輸出電阻oU1bIIb2rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_UiIb2Ib1+_o1UUi2+_1ER￠第27頁(yè)/共32頁(yè)（1）求各級(jí)電壓