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1、上页 下页返回 模拟电子技术基础 2.7 多级放大电路 2.7.1 多级放大电路的组成 RS Ro1 Ri1 Ro2 Rin + _ uo1 + _ + _ + _ ui + _ + _ uo RL + _ + _ 第1 级 信 号 源输入级中间放大级输出级 第2级第 n-1 级第 n 级 + _ uS ui2Ri2uo2 ui n-1 Rin-1 Ron-1 uon-1 uin Ron 上页 下页返回 模拟电子技术基础 输入级输入电阻高，噪声和漂移小。 对各级电路的要求 输出级 动态范围大，输出功率大，带载能力强。 中间级 具有足够大的放大能力。 多级放大电路的组成 输入级 中间级 输出级
2、上页 下页返回 模拟电子技术基础 多级放大电路的耦合放大电路与信号源、放大电 路与信号源、负载以及电路内部各级之间的连接。 常用的耦合方式 直接耦合 阻容耦合 变压器耦合 2.7.2 多级放大电路的耦合方式 上页 下页返回 模拟电子技术基础 能对交流和直流信号进行放大 RC1 RC2 T2 RB _ ui +VCC RL + _ uo + VBB T1 1直接耦合 特点 又称之为直流放大电路 上页 下页返回 模拟电子技术基础 直接耦合放大电路存在两个特殊的问题 (1) 各级静态工作点不独立，不便于设计和调试。 RC1 RC2 T2 RB _ ui +VCC RL + _ uo + VBB T1
3、 上页 下页返回 模拟电子技术基础 常用的解决方法 提高后级射极电位电平移位 +VCC T2 RE RC2 RC1 RB T1 +VCC T2 RE RC2 RC1 RB T1 R DZ 上页 下页返回 模拟电子技术基础 两种管子互补 +VCC T2 RC2 RE2 RC1 RB1 T1 RE1 VCC 上页 下页返回 模拟电子技术基础 (2) 零点漂移问题 当输入ui=0时，输出电压uO并不恒定，而是出现缓慢的、无 规则的漂动。这种现象称为零点漂移，简称零漂。 零漂实质上就是放大电路静态工作点的变化 RC1 RC2 T2 RB _ ui +VCC RL + _ uo + VBB T1 上页
4、下页返回 模拟电子技术基础 引起零漂的主要原因 (a) 元器件参数，特别是晶体管的参数会随温度的 变化而变化。 (b) 元器件会出现老化，参数发生了变化。 由温度引起的零漂称为温漂 由元器件老化引起的零漂称为时漂 引起直接耦合放大电路零漂的主要因素是温漂 零漂 上页 下页返回 模拟电子技术基础 抑制零点漂移的常用的方法 (a) 引入直流负反馈 (b) 采用差动放大电路 上页 下页返回 模拟电子技术基础 2. 阻容耦合多级放大电路 主要特点 a. 各级电路的静态工作点相互独立, 便于设计和调试。 RC1RC2 T2 RB1 ui +VCC RL + _ uo T1 RB2 + + + _ C1
5、C2C3 上页 下页返回 模拟电子技术基础 b. 可以抑制零点漂移。 c. 无法放大低频信号和直流信号。 d. 在集成电路中，无法制造大电容。 RC1RC2 T2 RB1 ui +VCC RL + _ uo T1 RB2 + + + _ C1 C2C3 上页 下页返回 模拟电子技术基础 3. 变压器耦合 CE1 RE1 T1 Tr1 Tr2 CB1 ui + _ CE2 RE2 T2 RL + _ uo Tr3 +VCC RB11 + RB12 + + RB21 RB22 CB2 上页 下页返回 模拟电子技术基础 主要特点 e. 具有阻抗变换作用，可以实现阻抗匹配。 b. 对直流信号起到隔离作
6、用，可以消除零点漂移。 a. 对直流信号没有放大能力，只能放大交流信号。 d. 体积大、重量重、费用高、不宜集成化。 c. 各级电路的静态工作点相互独立，便于设计和 调试。 上页 下页返回 模拟电子技术基础 2.7.3 多级放大电路的计算 1. 直接耦合电路的静态分析 阻容耦合、变压器耦合的各级静态工作点独立， 分析方法与前述的单级放大电路的方法相同。 这里只对直接耦合电路进行静态分析 上页 下页返回 模拟电子技术基础 由得 在输入回路 令输入电压ui=0RC1RC2 T2 RB _ ui +VCC RL + _ uO + VBB T1 + _ + _ + _ + _ 上页 下页返回 模拟电子
7、技术基础 联立求解可得 、 、 在一、二级之间 RC1 RC2 T2 RB _ ui +VCC RL + _ uO + VBB T1 + _ + _ + _ + _ 上页 下页返回 模拟电子技术基础 联立求解可得 、 在输出回路 RC1 RC2 T2 RB _ ui +VCC RL + _ uO + VBB T1 + _ + _ + _ + _ 上页 下页返回 模拟电子技术基础 2. 多级放大电路的动态分析 (1) 多级放大电路的电压放大倍数 RS Ro1 Ri1 Ro2 Rin + _ uo1 + _ + _ + _ ui + _ + _ uo RL + _ + _ 第1 级 信 号 源输入
8、级中间放大级输出级 第2级第 n-1 级第 n 级 + _ uS ui2Ri2uo2 ui n-1 Rin-1 Ron-1 uon-1 uin Ron 上页 下页返回 模拟电子技术基础 RS Ro1 Ri1 Ro2 Rin + _ uo1 + _ + _ + _ ui + _ + _ uo RL + _ + _ 第1 级 信 号 源输入级中间放大级输出级 第2级第 n-1 级第 n 级 + _ uS ui2Ri2uo2 ui n-1 Rin-1 Ron-1 uon-1 uin Ron 上页 下页返回 模拟电子技术基础 因为 ui2=uo1， ui3=uo2， uin=uon-1 故 RS Ro
9、1 Ri1 Ro2 Rin + _ uo1 + _ + _ + _ ui + _ + _ uo RL + _ + _ 第1 级 信 号 源输入级中间放大级输出级 第2级第 n-1 级第 n 级 + _ uS ui2Ri2uo2 ui n-1 Rin-1 Ron-1 uon-1 uin Ron 上页 下页返回 模拟电子技术基础 放大倍数的另一种表示方法 即 Au(dB)=20lg| Au1|+20lg| Au2|+20lg| Au3|+ +20lg| Aun| 上页 下页返回 模拟电子技术基础 (2) 输入电阻 (3) 输出电阻 Ri Ro RS Ro1 Ri1 Ro2 Rin + _ uo1
10、+ _ + _ + _ ui + _ + _ uo RL + _ + _ 第1 级 信 号 源输入级中间放大级输出级 第2级第 n-1 级第 n 级 + _ uS ui2Ri2uo2 ui n-1 Rin-1 Ron-1 uon-1 uin Ron 上页 下页返回 模拟电子技术基础 多级放大电路动态分析时应注意的两个问题 a. 第i级放大电路的输入电阻应视为第i-1级放大电路的 负载电阻 b.第i-1级放大电路的输出电阻应视为第i级放大电路的 信号源内阻 上页 下页返回 模拟电子技术基础 例 试写出图示放大电路的电压放大倍数Au、输入 电阻Ri和输出电阻Ro的表达式。 T2 _ ui +VCC
11、 + _ uO + VBB T1 上页 下页返回 模拟电子技术基础 解 由图可知，放大电路是由两级放大电路组成。 第一级共射极放大电路，第二级共集电极放大电路。 RiRi2Ro Ro1 T2 _ ui +VCC + _ uO + VBB T1 上页 下页返回 模拟电子技术基础 (1) 求电压放大倍数 由于 +VCC T2 _ ui + _ uO + VBB T1 Ri Ri2RoRo1 uO1 + _ ui2 + _ 式中 上页 下页返回 模拟电子技术基础 故 +VCC T2 _ ui + _ uO + VBB T1 Ri Ri2RoRo1 uO1 + _ ui2 + _ 式中 上页 下页返回 模拟电子技术基础 (2) 求输入电阻Ri +VCC T2 _ ui + _ uO + VBB T1 Ri Ri2RoRo1 uO1 + _ ui2 + _ 上页 下页返回 模拟电子技术基础 (3) 求输出电阻Ro 式中 +VCC T2 _ ui + _ uO + VBB T1 Ri Ri2RoRo1 uO1 + _ ui2 + _