第3章多級放大電路131多級放大電路的耦合方式32多級放大電路的動態(tài)分析ppt課件

1、3 - 1 - 1模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院基礎(chǔ)電子教研室基礎(chǔ)電子教研室2 - 4 - 2（2若改用若改用200的晶體管，的晶體管，則靜態(tài)工作點(diǎn)則靜態(tài)工作點(diǎn)Q如何變化？如何變化？（3若電容若電容Ce開路，則將引開路，則將引起電路的哪些動態(tài)參數(shù)發(fā)生變起電路的哪些動態(tài)參數(shù)發(fā)生變化？如何變化？化？如何變化？2.11電路如圖所示電路如圖所示,晶體管的晶體管的100, rbb =100。習(xí)題解答（1求電路的求電路的Q點(diǎn)、點(diǎn)、 Au 、Ri和和Ro； 2 - 4 - 3 V2CCb2b1b1BQVRRRU解：（解：（1靜態(tài)分析：靜態(tài)分析： mA1efBEQBQEQ

2、RRUUIA 101EQBQIIV7 . 5)(efcEQCEQRRRIVUCC2 - 4 - 4動態(tài)分析：動態(tài)分析：7 . 7)1 ()(fbeLcRrRRAuk7 . 3)1 (fbeb2b1iRrRRRkImVrrEQbbbe73. 226)1 (kRRo5C2 - 4 - 5V75 A 501mA 1 V2efcEQCEQEQBQefBEQBQEQCCb2b1b1BQ.)RRR(IVUIIRRUUIVRRRUCC則靜態(tài)工作點(diǎn)則靜態(tài)工作點(diǎn)Q基本穩(wěn)定。基本穩(wěn)定。（2若改用若改用200的晶體管的晶體管2 - 4 - 6（2 2若電容若電容CeCe開路開路則則Ri增大，增大，Ri4.1k；|A

3、u|減小。減小。kReRrRRRbebbi1 . 4)(1 (/f2192. 1efLRRRAu3 - 1 - 7計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)：計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)：ebBEQBBBQRRUVI)1(BQEQII)1 (eEQCCCEQRIVUBQIEQICEQU直接耦合基本共集放大電路直接耦合基本共集放大電路3 - 1 - 8計(jì)算動態(tài)參數(shù)計(jì)算動態(tài)參數(shù)1、電壓放大倍數(shù)：、電壓放大倍數(shù)：ebebeuRrRRA)1 ()1 (2、輸入電阻、輸入電阻ebiR)(rRRbe11/berRRRbeo3、輸出電阻、輸出電阻3 - 1 - 9阻容耦合共集放大電路阻容耦合共集放大電路Q點(diǎn)：點(diǎn)： eEQCCCEQBQEQebBEQ

4、CCBQ11RIVUI )(IR)(RUVI電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻：電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻： )/)(1 ()/)(1 (LebeLeRRrRRAu1bebseorRRRR )(1 (LebebiRRrRR3 - 1 - 10第二章內(nèi)容回顧：第二章內(nèi)容回顧： 1. 放大電路的組成及各元件的作用放大電路的組成及各元件的作用 2. 放大電路的靜態(tài)分析：各種放大電放大電路的靜態(tài)分析：各種放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q的計(jì)算；的計(jì)算； 3. 放大電路的動態(tài)分析：畫出各種放放大電路的動態(tài)分析：畫出各種放大電路的微變等效電路以及放大電路動大電路的微變等效電路以及放大電路動態(tài)參數(shù)：

5、態(tài)參數(shù)：Au、Ri、Ro的計(jì)算。的計(jì)算。3 - 1 - 11第第3章章 多級放大電路的主要內(nèi)容多級放大電路的主要內(nèi)容3.1 多級放大電路的耦合方式多級放大電路的耦合方式3.2 多級放大電路的動態(tài)分析多級放大電路的動態(tài)分析 3.3 直接耦合放大電路直接耦合放大電路3 - 1 - 12信號源信號源中間級中間級輸出級輸出級 負(fù)載負(fù)載輸入級輸入級多級放大電路多級放大電路3.1 3.1 多級放大電路的耦合方式多級放大電路的耦合方式 耦合：信號源與電路、電路與電路、耦合：信號源與電路、電路與電路、電路與負(fù)載之間的連接稱為耦合。電路與負(fù)載之間的連接稱為耦合。 耦合電路：實(shí)現(xiàn)耦合的電路。耦合電路：實(shí)現(xiàn)耦合的電

6、路。3 - 1 - 13 直接耦合直接耦合 阻容耦合阻容耦合 變壓器耦合變壓器耦合 光電耦合光電耦合主要用于直流信號和低頻主要用于直流信號和低頻信號的放大信號的放大主要用于交流信號的放大主要用于交流信號的放大耦合方式：耦合方式：主要以光信號為媒介來實(shí)現(xiàn)主要以光信號為媒介來實(shí)現(xiàn)電信號的耦合和傳遞，抗干電信號的耦合和傳遞，抗干擾能力強(qiáng)擾能力強(qiáng).3 - 1 - 143.1.1 3.1.1 直接耦合多級放大電路直接耦合多級放大電路將前一級的輸出端直接連接到后一級的輸入端。將前一級的輸出端直接連接到后一級的輸入端。3 - 1 - 15一、直接耦合放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置一、直接耦合放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)

7、置: 靜態(tài)分析靜態(tài)分析UBEQ2 T1管的靜態(tài)工管的靜態(tài)工作點(diǎn)靠近飽和作點(diǎn)靠近飽和區(qū)；區(qū)； 在動態(tài)信號作在動態(tài)信號作用時很容易引用時很容易引起飽和失真。起飽和失真。 由圖可知：由圖可知： UCEQ1 = UBEQ2 =0.7V3 - 1 - 16（1在發(fā)射極在發(fā)射極加發(fā)射極電阻；加發(fā)射極電阻；為使第一級有合適的為使第一級有合適的Q，就要抬高，就要抬高T2管基極電位。管基極電位。使使T1處于放大狀態(tài)處于放大狀態(tài) 為解決這一矛盾，需要選擇一種器件取代為解決這一矛盾，需要選擇一種器件取代Re2，這種器件，這種器件對直流量和交流量呈現(xiàn)出不同的特性，對直流量它相當(dāng)于一個對直流量和交流量呈現(xiàn)出不同的特性，

8、對直流量它相當(dāng)于一個電壓源；而對交流量，它等效成一個小電阻。電壓源；而對交流量，它等效成一個小電阻。但第二級的電壓但第二級的電壓放大倍數(shù)大大下放大倍數(shù)大大下降，影響整個電降，影響整個電路的放大能力。路的放大能力。Re23 - 1 - 17存在電平移存在電平移動問題動問題 （2利用二極利用二極管和穩(wěn)壓管代管和穩(wěn)壓管代替替Re2可滿足以可滿足以上要求。但要上要求。但要逐級抬高電位。逐級抬高電位。3 - 1 - 18直接耦合最常用的電路形式：直接耦合最常用的電路形式：NPN型與型與PNP型管混合使用型管混合使用(3)為保證為保證T1有合適的有合適的 UC1，又避免逐級抬高，又避免逐級抬高電位，所以采

9、用電位，所以采用NPN型型與與PNP型管結(jié)合使用。型管結(jié)合使用。為使為使T2工作在放大區(qū)，工作在放大區(qū)，T2管集電極電位應(yīng)低管集電極電位應(yīng)低于于T1管集電極電位。管集電極電位。3 - 1 - 19二、直接耦合方式的優(yōu)缺點(diǎn)二、直接耦合方式的優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)1靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響，給電靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響，給電路的路的 分析、設(shè)計(jì)和調(diào)試帶來一定分析、設(shè)計(jì)和調(diào)試帶來一定的困難；的困難； （2存在零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。存在零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1具有良好的低頻特性，可具有良好的低頻特性，可以放以放 大變化緩慢的信號；大變化緩慢的信號； （2易構(gòu)成集成放大電路，易構(gòu)成集成放大電路，應(yīng)用非常應(yīng)用非常 廣泛。廣泛。3

10、- 1 - 20克服缺點(diǎn)的方法：克服缺點(diǎn)的方法： 1利用阻容耦利用阻容耦合電路合電路 2采用差分放大采用差分放大電路電路3 - 1 - 213.1.2 阻容耦合多級放大電路阻容耦合多級放大電路將放大電路的前級輸出端通過電容接到后級輸入端，將放大電路的前級輸出端通過電容接到后級輸入端，稱為阻容耦合方式。稱為阻容耦合方式。3 - 1 - 22 由于由于C的隔直作用，解決了的隔直作用，解決了Q不獨(dú)立、級間不獨(dú)立、級間零漂問題。零漂問題。3 - 1 - 23阻容耦合方式的優(yōu)缺點(diǎn)阻容耦合方式的優(yōu)缺點(diǎn) 缺點(diǎn)缺點(diǎn):（1低頻特性差低頻特性差,不能放大變化不能放大變化緩慢的緩慢的 信號；信號； （2不易于集成。

11、不易于集成。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):各級的各級的Q相互獨(dú)立相互獨(dú)立.所以電路易分所以電路易分析、設(shè)計(jì)和調(diào)試。在分立元件電路中析、設(shè)計(jì)和調(diào)試。在分立元件電路中得到廣泛的應(yīng)用。得到廣泛的應(yīng)用。3 - 1 - 243.1.3 變壓器耦合變壓器耦合 將放大電路的前將放大電路的前級輸出端通過變壓器級輸出端通過變壓器接到后級輸入端或負(fù)接到后級輸入端或負(fù)載電阻上，稱為變壓載電阻上，稱為變壓器耦合方式。器耦合方式。 變壓器耦合放大電路低頻特性差，不易集成。但能夠?qū)崿F(xiàn)變壓器耦合放大電路低頻特性差，不易集成。但能夠?qū)崿F(xiàn)阻抗變換，常用于調(diào)諧放大電路或輸出功率很大的功率放大電阻抗變換，常用于調(diào)諧放大電路或輸出功率很大的功率放大電路

12、。路。3 - 1 - 25變壓器耦合方式的優(yōu)缺點(diǎn)變壓器耦合方式的優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)1低頻特性差，不能放大變化緩低頻特性差，不能放大變化緩慢的信號；慢的信號； （2體積大，不便于集成。體積大，不便于集成。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1各級的靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立，各級的靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立，電路電路 的分析、設(shè)計(jì)和調(diào)試簡單易的分析、設(shè)計(jì)和調(diào)試簡單易行。行。 （2可以實(shí)現(xiàn)阻抗變換；可以實(shí)現(xiàn)阻抗變換；（P150自學(xué)）自學(xué)） 在分立元件特大功率電路或在分立元件特大功率電路或高頻電路高頻電路 中得到非常廣泛的應(yīng)用。中得到非常廣泛的應(yīng)用。3 - 1 - 263.1.4 光電耦合光電耦合 光電耦合是以光信號為媒介實(shí)現(xiàn)電信號的耦合和傳遞的

13、，具光電耦合是以光信號為媒介實(shí)現(xiàn)電信號的耦合和傳遞的，具有電氣隔離作用，使電路具有很強(qiáng)的抗干擾能力，適用于信號的有電氣隔離作用，使電路具有很強(qiáng)的抗干擾能力，適用于信號的隔離和遠(yuǎn)距離傳送。隔離和遠(yuǎn)距離傳送。3 - 1 - 273 - 1 - 28iouUUA 1 iiRR onoRR ) 1(121 nooooioUUUUUU* * 3.2 3.2 多級放大電路的動態(tài)分析多級放大電路的動態(tài)分析unuuuAAAA 21inoioioUUUUUU 2213 - 1 - 291. 計(jì)算放大倍數(shù)計(jì)算放大倍數(shù):是把后一級輸入電阻作為前一級負(fù)載；是把后一級輸入電阻作為前一級負(fù)載；2. 當(dāng)共集放大電路作為輸入

14、級即第一級時，它的輸當(dāng)共集放大電路作為輸入級即第一級時，它的輸入電阻與其負(fù)載即第二級的輸入電阻有關(guān)；而當(dāng)入電阻與其負(fù)載即第二級的輸入電阻有關(guān)；而當(dāng)共集放大電路作為輸出級即最后一級時，它的輸共集放大電路作為輸出級即最后一級時，它的輸出電阻與其信號源內(nèi)阻即倒數(shù)第二級的輸出電阻出電阻與其信號源內(nèi)阻即倒數(shù)第二級的輸出電阻有關(guān)。有關(guān)。1 iiRR onoRR unuuuAAAA 21注意注意3 - 1 - 30CCbbbBQVRRRU211ReUUIIBEQBQEQCQ)(ReRIVUcCQCCCEQ1EQBQII回憶回憶 1、單級共射放大電路的分析、單級共射放大電路的分析 （1計(jì)算計(jì)算Q3 - 1 -

15、 31微變等效電路微變等效電路bebbirRRR/21CoRR beLurRA（2動態(tài)參數(shù)的計(jì)算動態(tài)參數(shù)的計(jì)算3 - 1 - 32ReRUVIbBEQCCBQ)1(BQEQII)1 ()(ReRcIVUEQCCCEQ回憶回憶 2、單級共射放大電路的分析、單級共射放大電路的分析 （1計(jì)算計(jì)算Q3 - 1 - 33ebebiRrRR)1 (/ebeLuRrRA)1 (CoRR （2動態(tài)參數(shù)的計(jì)算動態(tài)參數(shù)的計(jì)算3 - 1 - 34回憶回憶 3、單級共集放大電路的分析、單級共集放大電路的分析(1)計(jì)算計(jì)算Q:ReRUVIbBEQCCBQ)1(BQEQII)1 (ReIVUEQCCCEQ3 - 1 -

16、35LbeLuR)(rRA11）（)1 (/LbebiRrRR1/SbeeoRrRR(2) 動態(tài)分析：計(jì)算動態(tài)參數(shù)動態(tài)分析：計(jì)算動態(tài)參數(shù) Au、Ri、Ro 3 - 1 - 36例例 試估算電路的試估算電路的Q點(diǎn)、點(diǎn)、Au 、Ri和和Ro。多級放大電路的動態(tài)分析多級放大電路的動態(tài)分析3 - 1 - 37)(4311RRIVUEQCCCEQCCBQVRRRU21214111RUUIBEQBQEQ1111EQBQII解解: (1)求解求解Q點(diǎn)點(diǎn):由于電路采用阻容耦合方式由于電路采用阻容耦合方式,所以每一所以每一級的級的Q點(diǎn)都可以按照單管放大電路求解。點(diǎn)都可以按照單管放大電路求解。第一級為典型的第一級

17、為典型的Q點(diǎn)穩(wěn)定電路，點(diǎn)穩(wěn)定電路，Q點(diǎn)如下：點(diǎn)如下：3 - 1 - 38第二級為共集放大電路第二級為共集放大電路62522)1 (RRUVIBEQCCBQ222)1 (BQEQII622RIVUEQCCCEQ3 - 1 - 39（2求解Au、Ri和Ro。 畫出放大電路的微變等效電路畫出放大電路的微變等效電路3 - 1 - 40 為了求出第一級的電壓放大倍數(shù)為了求出第一級的電壓放大倍數(shù)Au1，首，首先應(yīng)求出其負(fù)載電阻，即第二級的輸入電阻：先應(yīng)求出其負(fù)載電阻，即第二級的輸入電阻：)/)(1(/62522LiRRrRRbe3 - 1 - 411)/(2311berRRAiu)/)(1 ()/)(1 (626222LLuRRrRRAbe21uuuAAA3 - 1 - 42121/beirRRR 25361/2RRrRRbeo3 - 1 - 43 練習(xí)： 電路如圖所示,電路的靜態(tài)工作點(diǎn)合適，畫出交流等效電路，并寫出Au、Ri和Ro的表達(dá)式。3 - 1 - 44)/)(1 ()/)(1 (be2321b