模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)：多級放大電路的耦合方式及分析方法

1、第十講第十講 多級放大電路的耦合多級放大電路的耦合方式及分析方法方式及分析方法一、多級放大電路的耦合方式二、多級放大電路的動態(tài)分析一、耦合方式 當(dāng)單級放大電路不能滿足多方面的性能要求當(dāng)單級放大電路不能滿足多方面的性能要求（如（如Au104、Ri=2M、 Ro=100）時，應(yīng)考）時，應(yīng)考慮采用多級放大電路。組成多級放大電路時首慮采用多級放大電路。組成多級放大電路時首先應(yīng)考慮如何先應(yīng)考慮如何“連接連接”幾個單級放大電路，耦幾個單級放大電路，耦合方式即連接方式。合方式即連接方式。 常見耦合方式有：直接耦合、阻容耦合、變常見耦合方式有：直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合、光電耦合等。壓器耦合、光電耦合等。

2、1. 直接耦合直接耦合既是第一級的集電極電阻，既是第一級的集電極電阻，又是第二級的基極電阻又是第二級的基極電阻 能夠放大變化緩慢的能夠放大變化緩慢的信號，便于集成化，信號，便于集成化， Q點相互影響，存在零點點相互影響，存在零點漂移現(xiàn)象。漂移現(xiàn)象。 當(dāng)輸入信號為零時，前級由溫度變化所引起的電流、當(dāng)輸入信號為零時，前級由溫度變化所引起的電流、電位的變化會逐級放大。電位的變化會逐級放大。輸入為零，輸出輸入為零，輸出產(chǎn)生變化的現(xiàn)象產(chǎn)生變化的現(xiàn)象稱為零點漂移稱為零點漂移第二級第二級第一級第一級如何設(shè)置合適的靜態(tài)工作點？如何設(shè)置合適的靜態(tài)工作點？Q1合適嗎？合適嗎？對哪些動態(tài)參對哪些動態(tài)參數(shù)產(chǎn)生影響？數(shù)

3、產(chǎn)生影響？ 用什么元件取代用什么元件取代Re既可設(shè)置合適的既可設(shè)置合適的Q點，又可使第點，又可使第二級放大倍數(shù)不至于下降太大？二級放大倍數(shù)不至于下降太大？若要若要UCEQ5V，則應(yīng)怎么辦？用多個二極管嗎？，則應(yīng)怎么辦？用多個二極管嗎？二極管導(dǎo)通電壓二極管導(dǎo)通電壓UD？動態(tài)電阻？動態(tài)電阻rd？Re如何設(shè)置合適的靜態(tài)工作點？如何設(shè)置合適的靜態(tài)工作點？ UCEQ1太小太小加加Re（Au2數(shù)值數(shù)值）改用改用D若要若要UCEQ1大大，則改用，則改用DZ。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管伏安特性伏安特性小功率管多為小功率管多為5mA由最大功耗得出由最大功耗得出必要性？必要性？rzu /i，小功率管多為幾歐至二十幾歐。，小功率

4、管多為幾歐至二十幾歐。NPN型管和型管和PNP型管混合使用型管混合使用問題的提出：問題的提出： 在用在用NPN型管組成型管組成N級級共射放大電路，由于共射放大電路，由于UCQi UBQi，所以，所以 UCQi UCQ(i-1）（i=1N），），以致于后級集電極電位以致于后級集電極電位接近電源電壓，接近電源電壓，Q點不合點不合適。適。UCQ1 （ UBQ2 ） UBQ1UCQ2 UCQ1 2.2.阻容耦合阻容耦合 Q點相互獨立。不能放大變化緩慢的信號，低頻點相互獨立。不能放大變化緩慢的信號，低頻特性差，不能集成化。特性差，不能集成化。共射電路共射電路共集電路共集電路有零點漂移嗎？有零點漂移嗎？

5、利用電容連接信號利用電容連接信號源與放大電路、放大源與放大電路、放大電路的前后級、放大電路的前后級、放大電路與負(fù)載，為阻容電路與負(fù)載，為阻容耦合。耦合。3.3.變壓器耦合變壓器耦合L2L2c21RIRIPPl，從變壓器原從變壓器原邊看到的等邊看到的等效電阻效電阻 可能是實際的負(fù)載，也可能是實際的負(fù)載，也可能是下級放大電路可能是下級放大電路 理想變壓器情理想變壓器情況下，負(fù)載上獲況下，負(fù)載上獲得的功率等于原得的功率等于原邊消耗的功率。邊消耗的功率。實現(xiàn)阻抗變換L221L2c2L)(RNNRIIRl二、多級放大電路的動態(tài)分析二、多級放大電路的動態(tài)分析1.1.電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) njujnuA

6、UUUUUUUUA1ioi2o2io1io2. 輸入電阻輸入電阻i1iRR 3. 輸出電阻輸出電阻nRRoo 對電壓放大電路的要求：對電壓放大電路的要求：Ri大，大， Ro小，小，Au的數(shù)值的數(shù)值大，最大不失真輸出電壓大。大，最大不失真輸出電壓大。)(1 (L622be5i2RRrRR21L62be2L6221bei231)( ) 1 ()( ) 1 ()( uuuuuAAARRrRRArRRAbe121irRRR1be2536orRRRR分析舉例分析舉例討論一討論一 失真分析：由失真分析：由NPN型管組成的兩級共射放大電路型管組成的兩級共射放大電路共射放共射放大電路大電路共射放共射放大電路大

7、電路iuou飽和失真？截止失真？飽和失真？截止失真？ 首先確定在哪一級出現(xiàn)了失真，再判斷是什么失真。首先確定在哪一級出現(xiàn)了失真，再判斷是什么失真。 比較比較Uom1和和Uim2，則可判斷在輸入信號逐漸增大時，則可判斷在輸入信號逐漸增大時哪一級首先出現(xiàn)失真。哪一級首先出現(xiàn)失真。 在前級均未出現(xiàn)失真的情況下，多級放大電路的最在前級均未出現(xiàn)失真的情況下，多級放大電路的最大不失真電壓等于輸出級的最大不失真電壓。大不失真電壓等于輸出級的最大不失真電壓。清華大學(xué) 華成英 討論二討論二放大電路的選用放大電路的選用按下列要求組成兩級放大電路：按下列要求組成兩級放大電路： Ri12k，Au 的數(shù)值的數(shù)值3000； Ri 10M