华工模电课件chapter-3.ppt

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1、2010.1.30第3章多级放大电路3.1多级放大电路的耦合方式3.2多级放大电路的动态分析3.3直接耦合放大电路2010.1.30为什么要多级放大？在第2章，我们主要研究了由一个晶体管组成基本放大电路，它们的电压放大倍数一般只有几十倍。但是在实际应用中，往往需要放大非常微弱的信号，上述的放大倍数是远远不够的。为了获得更高的电压放大倍数，可以把多个基本放大电路连接起来，组成“多级放大电路”。其中每一个基本放大电路叫做一“级”，而级与级之间的连接方式则叫做“耦合方式”。实际上，单级放大电路中也存在电路与信号源以及负载之间的耦合问题

2、。3.1多级放大电路的耦合方式常见耦合方式有：直接耦合、阻容耦合、变压器耦合、光电耦合等。2010.1.30一、级间耦合问题极间耦合形式：阻容耦合A1A2各级“Q”独立，只放大交流信号，信号频率低时耦合电容容抗大。变压器耦合A1A2用于选频放大器、功率放大器等。直接耦合A1A2电路简单，能放大交、直流信号，“Q”互相影响，零点漂移严重。2010.1.301.直接耦合第二级第一级直接耦合两级放大电路存在两个问题：1）第一级的静态工作点已接近饱和区。2）由于采用同种类型的管子，级数不能太多。2010.1.30第一个问题：如何设置合适

3、的静态工作点？Q1合适吗？对哪些动态参数产生影响？用什么元件取代Re既可设置合适的Q点，又可使第二级放大倍数不至于下降太大？若要UCEQ1＝5V，则应怎么办？用多个二极管吗？二极管导通电压UD＝？动态电阻rd＝？Re加入电阻Re2010.1.30UCEQ1太小→加Re（Au2数值↓）→改用D→若要UCEQ1大，则改用DZ。稳压管伏安特性小功率管多为5mA由最大功耗得出必要性？rz＝Δu/Δi，小功率管多为几欧至二十几欧。保证Dz工作在稳压区2010.1.30NPN型管和PNP型管混合使用问题的提出：在用NPN型管组成N级共射放大

4、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近电源电压，Q点不合适。UCQ1（UBQ2）＞UBQ1UCQ2＜UCQ1第二个问题：2010.1.30（1）电路可以放大缓慢变化的信号和直流信号。由于级间是直接耦合，所以电路可以放大缓慢变化的信号和直流信号。（2）便于集成。由于电路中只有晶体管和电阻，没有电容器和电感器，因此便于集成。缺点：优点：（1）各级的静态工作点不独立，相互影响。会给设计、计算和调试带来不便。（2）引入了零点漂移问题。零点漂移对直接耦合放大电路的影响比较严重。

5、直接耦合放大电路的优缺点2010.1.302、阻容耦合阻容耦合是通过电容器将后级电路与前级相连接，其方框图所示。阻容耦合放大电路的方框图2010.1.30单级阻容耦合放大电路两极阻容耦合放大电路2010.1.301）各级的直流工作点相互独立。由于电容器隔直流而通交流，所以它们的直流通路相互隔离、相互独立的，这样就给设计、调试和分析带来很大方便。2）在传输过程中，交流信号损失少。只要耦合电容选得足够大，则较低频率的信号也能由前级几乎不衰减地加到后级，实现逐级放大。优点：3）电路的温漂小。4）体积小，成本低。缺点：2）低频特性差；1

6、）无法集成；3）只能使信号直接通过，而不能改变其参数。2010.1.303、变压器耦合变压器可以通过磁路的耦合把一次侧的交流信号传送到二次侧，因此可以作为耦合元件。变压器耦合的两级放大电路2010.1.30为什么要讲变压器耦合？因为变压器在传送交流信号的同时，可以实现电流、电压以及阻抗变换。图4-5变压器的等效电路工作原理：2010.1.30优点：1）变压器耦合多级放大电路前后级的静态工作点是相互独立、互不影响的。因为变压器不能传送直流信号。2）变压器耦合多级放大电路基本上没有温漂现象。3）变压器在传送交流信号的同时，可以实现电

7、流、电压以及阻抗变换。缺点：1）高频和低频性能都很差；2）体积大，成本高，无法集成。2010.1.30思路：根据电路的约束条件和管子的IB、IC和IE的相互关系，列出方程组求解。如果电路中有特殊电位点，则应以此为突破口，简化求解过程。3.2多级放大电路的分析1、静态工作点的分析变压器耦合同第二章单级放大电路阻容耦合直接耦合2010.1.30例3.1如图所示的两级电压放大电路，已知β1=β2=50,T1和T2均为3DG8D。计算前、后级放大电路的静态值(UBE=0.6V);RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–

8、T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.Ui.2010.1.30解:两级放大电路的静态值可分别计算。RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.Ui