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第10讲 多级放大电路的耦合方式及分析方法_图文

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第3章 多级放大电路的耦合 方式及分析方法
一、多级放大电路的耦合方式 二、多级放大电路的动态分析 三、直接耦合放大电路

3.1、多级放大电路的耦合方式
当单级放大电路不能满足多方面的性能要求 (如Au=104、Ri=2M 、 Ro=100 )时,应考 虑采用多级放大电路。组成多级放大电路时首 虑采用多级放大电路。 先应考虑如何“连接”几个单级放大电路, 先应考虑如何“连接”几个单级放大电路,耦 合方式即连接方式。 合方式即连接方式。 常见耦合方式有:直接耦合、阻容耦合、 常见耦合方式有:直接耦合、阻容耦合、变 压器耦合、光电耦合等。 压器耦合、光电耦合等。

1. 直接耦合(前级 直接耦合(
输出端直接接后级输入 端) 既是第一级的集电极电阻, 既是第一级的集电极电阻, 又是第二级的基极电阻 能够放大变化缓慢的 信号,便于集成化, 信号,便于集成化, Q 点相互影响, 点相互影响,存在零点 漂移现象。 漂移现象。 第一级 第二级 输入为零,输出 输入为零, 产生变化的现象 称为零点漂移

当输入信号为零时,前级由温度变化所引起的电流、 当输入信号为零时,前级由温度变化所引起的电流、 电位的变化会逐级放大。 电位的变化会逐级放大。

如何设置合适的静态工作点? 如何设置合适的静态工作点?
Q1合适吗? 合适吗? 对哪些动态参 数产生影响? 数产生影响?
Re

用什么元件取代R 既可设置合适的Q点 用什么元件取代 e既可设置合适的 点,又可使第 二级放大倍数不至于下降太大? 二级放大倍数不至于下降太大? 二极管导通电压U =?动态电阻 动态电阻r 二极管导通电压 D=?动态电阻 d=? 若要U 若要 CEQ=5V,则应怎么办?用多个二极管吗? ,则应怎么办?用多个二极管吗?

如何设置合适的静态工作点? 如何设置合适的静态工作点?
稳压管 伏安特性

小功率管多为5mA 小功率管多为 由最大功耗得出 必要性? 必要性?

rz=?u /?i,小功率管多为几欧至二十几欧。 ,小功率管多为几欧至二十几欧。 UCEQ1太小 加Re(Au2数值 )→改用 太小→加 数值↓) 改用 改用D→若要 CEQ1大 若要U 若要 则改用D ,则改用 Z。

NPN型管和 型管和PNP型管混合使用 型管和 型管混合使用
问题的提出: 问题的提出: 在用NPN型管组成 级 型管组成N级 在用 型管组成 共射放大电路, 共射放大电路,由于 UCQi> UBQi,所以 UCQi > UCQ(i-1)(i=1~N), ~ ), ) 以致于后级集电极电位 接*电源电压, 点不合 接*电源电压,Q点不合 适。

UCQ1 ( UBQ2 ) > UBQ1 UCQ2 < UCQ1

2.阻容耦合 2.阻容耦合
利用电容连接信号 源与放大电路、 源与放大电路、放大 电路的前后级、 电路的前后级、放大 电路与负载, 电路与负载,为阻容 耦合。 耦合。 有零点漂移吗? 有零点漂移吗? 共射电路 共集电路

Q点相互独立。不能放大变化缓慢的信号,低频 点相互独立。不能放大变化缓慢的信号, 点相互独立 特性差,不能集成化。 特性差,不能集成化。

3.变压器耦合 3.变压器耦合
可能是实际的负载, 可能是实际的负载,也 可能是下级放大电路

理想变压器情 况下, 况下,负载上获 得的功率等于原 边消耗的功率。 边消耗的功率。

' P = P2,I c2 RL = I l2 RL 1

从变压器原 边看到的等 效电阻

I l2 N ' RL = 2 ? RL = ( 1 ) 2 ? RL Ic N2 实现阻抗变换

3.2、多级放大电路的动态分析 、
1.电压放大倍数 1.电压放大倍数

n & & & & U o U o1 U o2 Uo & & Au = = ? ?????? = ∏ Auj & & & & U i U i U i2 U in j =1

2. 输入电阻 3. 输出电阻

Ri = Ri1
Ro = Ron

对电压放大电路的要求: 对电压放大电路的要求:Ri大, Ro小,Au的数值 最大不失真输出电压大。 大,最大不失真输出电压大。

分析举例

& = ? β ( R3 ∥ Ri2 ) Au1 rbe1 (1+β 2 ) ( R6 ∥ RL ) & Au 2 = rbe2 + (1+β 2 ) ( R6 ∥ RL ) & & & A = A ?A
u u1 u2

Ri2 = R5 ∥[rbe 2 + (1 + β 2 )( R6 ∥ RL )]

Ri = R1 ∥ R2 ∥ rbe1
Ro = R6 ∥ R3 ∥ R5 + rbe2 1+ β

讨论一
失真分析: 失真分析:由NPN型管组成的两级共射放大电路 型管组成的两级共射放大电路

ui

共射放 大电路

共射放 大电路

uo

饱和失真?截止失真? 饱和失真?截止失真? 首先确定在哪一级出现了失真,再判断是什么失真。 首先确定在哪一级出现了失真,再判断是什么失真。 比较U 比较 om1和Uim2,则可判断在输入信号逐渐增大时 哪一级首先出现失真。 哪一级首先出现失真。 在前级均未出现失真的情况下, 在前级均未出现失真的情况下,多级放大电路的最 大不失真电压等于输出级的最大不失真电压。 大不失真电压等于输出级的最大不失真电压。

讨论二
放大电路的选用
按下列要求组成两级放大电路: 按下列要求组成两级放大电路: ? ① Ri=1~2k ,Au 的数值≥3000; ~ 的数值 ; ? ② Ri ≥ 10M ,Au的数值 的数值≥300; ; ? ③ Ri=100~200k ,Au的数值 的数值≥150; ~ ; ? ④ Ri ≥ 10M 的数值≥10,Ro≤100 。 ,Au的数值 ,

①共射、共射;②共源、共射; 共射、共射; 共源、共射; 共集、共射; 共源、共集。 ③共集、共射;④共源、共集。




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