級聯(lián)放大電路

級聯(lián)放大電路第一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五第6章級聯(lián)放大電路第二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五第6章級聯(lián)放大電路問題：1.為什么要采用多級級聯(lián)放大？2.常用的級聯(lián)耦合方式有哪幾種？特點如何？3.級聯(lián)電路的動態(tài)特性主要取決于那一級？如何分析計算？第三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五多級放大電路級聯(lián)問題的產(chǎn)生原因：電壓增益指標(biāo)不滿足要求等。需要多次（級）放大。UiUoEc第四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五一、多級放大電路的耦合方式阻容偶合變壓器偶合直接耦合光電耦合耦合概念：多級放大電路的連接過程中，前一級輸出與下一級輸入的連接方式稱為耦合方式。放大電路的級間耦合應(yīng)滿足條件:（1）保證信號的傳輸；（2）保證各級的靜態(tài)工作點正確。耦合方式第五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五1.阻容耦合UiUoEc優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，各級放大電路工作點互不影響，放大效果好；。缺點：不能傳送變化緩慢的信號或直流信號。不適宜集成化。特點：概念：級間采用電容耦合。電容的作用：傳送交流信號；阻隔直流。與下級輸入電阻構(gòu)成阻容耦合。級間耦合方式第六頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五2.變壓器耦合級間耦合方式概念：兩級間利用變壓器來傳送信號的耦合方式稱變壓器耦合。（1）變壓器耦合可隔除直流，傳遞一定頻率的交流信號，因此各級的Q互相獨立。（2）可以實現(xiàn)輸出級與負(fù)載的阻抗變換，以獲得有效的功率傳輸。變壓器耦合的特點：變壓器耦合放大電路第七頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五變壓器耦合阻抗變換的原理圖N1/N2=U1/U2;N2/

N1

=I1/I2;理想條件下，變壓器原副邊的匝數(shù)比為：結(jié)論：可通過調(diào)整匝比n使原、副端阻抗匹配。RL’U1=U2N1/N2I1=I2N1/N2所以有RL=U1/I1=

(N1/N2)2

RL=n2

RL阻抗變換工作原理：級間耦合方式第八頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五3.直接耦合直接耦合的特點優(yōu)點：具有良好的低頻特性，可放大變化緩慢的信號，無耦合大電容，便于集成。直接耦合放大電路級間耦合方式概念：各級電路之間直接連接或采用對直流呈導(dǎo)通特性的電阻、二極管等元件相接。第九頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五4.光電耦合概念：兩級間利用光電耦合器來傳送信號的耦合方式稱光電耦合。IiE1RLIoD2RLUoD1E2+-Ui工作原理：采用發(fā)光二極管和光敏二極管構(gòu)成；輸入電壓Ui使D1發(fā)光；光使D2產(chǎn)生電流，輸出Uo。工作過程：電光電特點：抗干擾性強。（干擾信號不能產(chǎn)生持續(xù)的電流、單向傳輸、輸入輸出不共地解決地線干擾）光電耦合電路級間耦合方式第十頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五多級放大電路放大倍數(shù)的計算其中：Ai是第i級放大電路的放大倍數(shù)。(1)輸入電阻法求分立元件多級放大電路電壓增益有兩種方法(2)開路電壓法二、多級放大電路的動態(tài)分析第十一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五(1)輸入電阻法：在求單級放大電路的放大倍數(shù)時必須將后一級的輸入電阻作為前一級的負(fù)載考慮，即將第二級的輸入電阻與第一級集電極負(fù)載電阻并聯(lián)。二、多級放大電路的動態(tài)分析(續(xù)）第十二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五其中：考慮信號源內(nèi)阻時級聯(lián)放大器電壓增益AU第十三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五(2)開路電壓法:將后一級與前一級開路，計算前一級的開路電壓增益和輸出電阻，并將其作為信號源內(nèi)阻加以考慮，共同作用到后一級的輸入端。(即將前一級輸出電阻看成后一級的信號源內(nèi)阻)二、多級放大電路的動態(tài)分析（了解）第十四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五總的電壓放大倍數(shù)為考慮信號源內(nèi)阻時其中：第十五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五例題：兩級放大電路參數(shù)如圖所示。hfe1=hfe2=hfe=100;UBE1=UBE2=0.7V。要求：分別用輸入電阻法和開路電壓法計算總電壓增益。已知三極管的參數(shù)為:三、多級放大電路中頻特性分析舉例多級放大電路的中頻特性指標(biāo)：與單級相同，有電壓增益、輸入電阻、輸出電阻。第十六頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五UCEQ1=Ec－ICQ1Rc1－IE1Re1

Ec

－ICQ1(Rc1+Re1)=4.7VIEQ1=(UB1

－UBE1)/Re1UB1=EcRb2/(Rb1+Rb2)IBQ=ICQ1/=9.3AICQ1IEQ1=

0.93mA解：方法一：用輸入電阻法求電壓增益（1）求靜態(tài)工作點第十七頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五第十八頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五三極管的輸入電阻:（2）求電壓增益第十九頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五第一級電壓增益：總電壓增益：第二級電壓增益：第二十頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五如求AUs，需計算第一級的輸入電阻Ri1

。Ri1=hie1//Rb1//Rb2

=3.1//51//20=3.1//14.4=2.55k第二十一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五

第一級的開路電壓增益方法二：用開路電壓法求電壓增益

第一級輸出電阻

第二級電壓增益

總電壓增益第二十二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五四、直接耦合放大電路的零點漂移零點漂移現(xiàn)象:

在直接耦合的放大電路中，輸入為零，而輸出電壓卻緩慢變化的現(xiàn)象，稱為零點漂移現(xiàn)象。零點漂移產(chǎn)生的原因：溫度變換所引起的半導(dǎo)體器件參數(shù)的變化是產(chǎn)生零點漂移現(xiàn)象的主要原因，因此零點漂移也稱為溫度漂移，簡稱溫漂。直接耦合放大電路抑制零點漂移的方法：（1）引入直流負(fù)反饋（2）溫度補償（3）采用差分放大電路第二十三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五本章主要內(nèi)容如下:一、級聯(lián)目標(biāo)提高放大電路增益。二、耦合方式阻容耦合：電容與后級輸入電阻一起形成阻容耦合，各級之間直流工作點獨立。不易集成。變壓器耦合：功率傳輸效率高，能傳遞直流和變化緩慢的信號。不易集成。直接耦合：能傳輸交流、直流信號，易集成。二極管光電耦合：電-光-電，不易集成。級聯(lián)放大電路小結(jié)第二十四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五三、級聯(lián)放大電路的分析方法1.交流分析目標(biāo)：整個電路電壓增益、輸入電阻和輸出電阻。2.總電壓增益：各級放大電路增益之積。3.輸入電阻：第一級放大電路輸入電阻。4.輸出電阻：最后一級輸出電阻。5.增益分析方法：輸入電阻法、開路電壓法。級聯(lián)放大電路小結(jié)（續(xù)）第二十五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五四、放大電路的分析方法1.靜態(tài)分析：就是求解靜態(tài)工作點Q，在輸入信號為零時，晶體管（和場效應(yīng)管）各電極間的電流與電壓就是Q點?？捎媒馕龇ɑ驁D解法求解。2.動態(tài)分析：就是求解各動態(tài)參數(shù)和分析輸出波形。通常,利用h參數(shù)等效電路計算小信號作用時的Au、Ri和Ro，利用圖解法分析UOm和失真情況。放大電路的分析應(yīng)遵循“先靜態(tài)、后動態(tài)”的原則：只有靜態(tài)工作點合適,動態(tài)分析才有意義；Q點不但影響電路輸出是否失真，而且與動態(tài)參數(shù)密切相關(guān)。

晶體管放大電路小結(jié)（續(xù)）第二十六頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五五、晶體管放大電路晶體管基本放大電路有共射、共集、共基三種接法。1.共射放大電路：即有電流放大作用又有電壓放大作用，輸入電阻居三種電路之中，輸出電阻較大，適用于一般放大。2.共集放大電路：只放大電流不放大