電工電子教案 多級放大電路

1、課程指導方案（首頁）學期課次課時班級2013機電3+2周次日期上課地點教學實施資訊示范小組討論計劃或項目實施實驗實習實訓學習情境名稱多級放大電路能力目標掌握計算多級放大電路的電壓放大倍數(shù)的方法知識目標1. 了解各種耦合方式的優(yōu)缺點；2. 掌握計算多級放大電路的電壓放大倍數(shù)的方法。教學資源教材、學習資料教學方法討論法考核與評價教師評價作業(yè)教研室主任意見：簽字：日期：課程學習指導意見教師授課教案教學過程設計： 1、學習任務：多級放大電路2、提出要求：（1）了解各種耦合方式的優(yōu)缺點；（2）掌握計算多級放大電路的電壓放大倍數(shù)的方法。知識準備：【新課導入】上一節(jié)我們主要研究了由一個晶體管組成基本放大電路

2、，它們的電壓放大倍數(shù)一般只有幾十倍。但是在實際應用中，往往需要放大非常微弱的信號，上述的放大倍數(shù)是遠遠不夠的。為了獲得更高的電壓放大倍數(shù)，可以把多個基本放大電路連接起來，組成“多級放大電路”。其中每一個基本放大電路叫做一“級”，而級與級之間的連接方式則叫做“耦合方式”?！局v授內(nèi)容】一、級間耦合問題極間耦合形式：1、阻容耦合阻容耦合是通過電容器將后級電路與前級相連接，其方框圖所示。教師授課教案單級阻容耦合放大電路兩極阻容耦合放大電路優(yōu)點：1）各級的直流工作點相互獨立。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、相互獨立的，這樣就給設計、調(diào)試和分析帶來很大方便。2）在傳輸過程中，交流信號

3、損失少。只要耦合電容選得足夠大，則較低頻率的信號也能由前級幾乎不衰減地加到后級，實現(xiàn)逐級放大。3）電路的溫漂小。4）體積小，成本低。缺點：1）無法集成；2）低頻特性差；3）只能使信號直接通過，而不能改變其參數(shù)。2、 變壓器耦合變壓器可以通過磁路的耦合把一次側(cè)的交流信號傳送到二次側(cè)，因此可以作為耦合元件。變壓器耦合的兩級放大電路教師授課教案變壓器在傳送交流信號的同時，可以實現(xiàn)電流、電壓以及阻抗變換。工作原理：優(yōu)點：1）變壓器耦合多級放大電路前后級的靜態(tài)工作點是相互獨立、互不影響的。因為變壓器不能傳送直流信號。2）變壓器耦合多級放大電路基本上沒有溫漂現(xiàn)象。3）變壓器在傳送交流信號的同時，可以實現(xiàn)電

4、流、電壓以及阻抗變換。缺點：1）高頻和低頻性能都很差；2）體積大，成本高，無法集成。3直接耦合（1）直接耦合的具體形式 直接耦合和兩級放大電路存在兩個問題：1）第一級的靜態(tài)工作點已接近飽和區(qū)。2）由于采用同種類型的管子，級數(shù)不能太多。教師授課教案為了解決第一個問題：可以采用如下的辦法。加入電阻RE2為了解決第二個問題：可以在電路中采用不同類型的管子，即NPN和PNP管配合使用，如下圖所示。（2）直接耦合放大電路的優(yōu)缺點優(yōu)點：1）電路可以放大緩慢變化的信號和直流信號。由于級間是直接耦合，所以電路可以放大緩慢變化的信號和直流信號。2）便于集成。由于電路中只有晶體管和電阻，沒有電容器和電感器，因此便

5、于集成。缺點：1）各級的靜態(tài)工作點不獨立，相互影響。會給設計、計算和調(diào)試帶來不便。2）引入了零點漂移問題。零點漂移對直接耦合放大電路的影響比較嚴重。3）直接耦合放大電路中的零點漂移問題*什么是零點漂移？P174教師授課教案實踐證明，溫度是產(chǎn)生漂移的主要原因，也是最難克服的因素，所以零漂也叫做溫漂*產(chǎn)生零點漂移的原因電源電壓的波動，電路元件的老化，半導體隨溫度變化而產(chǎn)生的變化。*抑制零點漂移的方法：采用恒溫措施，使晶體管工作溫度穩(wěn)定。需要恒溫室或槽，因此設備復雜，成本高。采用溫度補償法。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)）來與工作管的溫度特性互相補償。最有效的方法是設計特殊形式的放

6、大電路，用特性相同的兩個管子來提供輸出，使它們的零點漂移相互抵消。這就是“差動放大電路”的設計思想。采用直流負反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點。各級之間采用阻容耦合。4）零點漂移大小的衡量uIdr= uOdr/Au TuIdr= uOdr/Au TT是溫度的變化；Au是電路的電壓放大倍數(shù)；uIdr就是溫度每變化1折合到放大電路輸入端的漂移電壓。二、多級放大電路的分析1、靜態(tài)工作點的分析思路：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。例:1如圖所示的兩級電壓放大電路，已知1= 2 =50。計算前、后級放大電路的靜態(tài)值(UBE=0.6V);教師授課教案解: 兩級放大電路的靜態(tài)值可分別

7、計算。第一級是射極輸出器:第二級是分壓式偏置電路教師授課教案2、動態(tài)性能分析（1）放大倍數(shù)的計算（2）輸入和輸出電阻的計算多級放大電路的輸入電阻為第一級放大電路的輸入電阻。多級放大電路的輸出電阻為最后一級放大電路的輸出電阻。例:2如圖所示的兩級電壓放大電路，已知1= 2 =50。（1）求各級電壓的放大倍數(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。解：（1）求各級電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)第一級放大電路為射極輸出器第二級放大電路為共發(fā)射極放大電路教師授課教案總電壓放大倍數(shù)(2) 計算 r i和 r 0微變等效電路由微變等效電路可知，放大電路的輸入電阻 ri 等于第一級的輸入電阻ri1。第一級是射極輸出器，它的輸入電阻ri1與負載有關(guān)，而射極輸出器的負載即是第二級輸入電阻 ri2。例 3: b1 = 60, b2 = 100; rbe1= 2 kW, rbe2 = 2.2 kW。求 Au, Ri, Ro。教師授課教案解：3、三種耦合方式放大電路的應用場合