模电03多级放大解读.ppt

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1、ANALOGELECTRONICS《模拟电子技术》电子教案编制：周展怀广东工业大学物理与光电工程学院电工电子部二零零九年三月1§3.1§3.2§3.3多级放大电路的耦合方式多级放大电路的动态分析直接耦合放大电路第3章多级放大电路2当单级放大电路不能满足多方面的性能要求（如Au＝104、Ri=2MΩ、Ro=100Ω）时，应考虑采用多级放大电路。组成多级放大电路时首先应考虑如何“连接”几个单级放大电路，耦合方式即连接方式。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。3.1.1直接耦合既是第一级的集电极电阻，又是第二级的基极电阻当输入信号为

2、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。输入为零时，但输出产生变化的现象称为零点漂移第二级第一级两个单管放大电路简单的直接耦合特点：(1)可以放大交流和缓慢变化及直流信号；(2)便于集成化。(3)各级静态工作点互相影响；基极和集电极电位会随着级数增加而上升；(4)T1接近临界饱和，Q1点过高；(5)零点漂移。1.解决合适静态工作点的几种办法3.1多级放大电路的耦合方式UEQ2UBEQ1UCEQ1=UBEQ2=0.7V=UBEQ131.解决合适静态工作点的几种办法改进电路—(a)电路中接入Re2，抬高第一级集电极有较高的静态电位，但第二

3、级放大倍数严重下降。改进电路—(b)稳压管导通压降高，动态电阻很小，可以使第二级的放大倍数损失小。但集电极电压变化范围减小。DZRc1Rb2+VCC+T1+Rc2RT2(b)Rc1Rb2+VCC+T1+Rc2Re2T2(a)Rb1改进电路—(c)可获得合适的工作点。为经常采用的方式。Rc1Rb2+VCC+T1+Re2Rc2T2-(c)Rb1Rb1UCEQ1=UBEQ2+IeQRe1>UBEQ1D1D2二极管动态电阻很小,可使第二级的放大倍数损失小。若要UCEQ＝5V，则应怎么办？用多个二极管吗？在用NPN型管组成N级共射放大电路，由于UCQ

4、i＞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。4【例】图示两级直接耦合放大电路中，已知：Rb1=240k，Rc1=3.9k，Rc2=500，稳压管Dz的工作电压UZ=4V，三极管T1的1=45，T2的2=40，VCC=24V，试计算各级静态工作点。解：设UBEQ1=UBEQ2=0.7V，如ICQ1由于温度的升高而增加1%，计算静态输出电压的变化。ICQ1=1IBQ1=45×0.1mA=4.5mAIBQ2=IRc1–ICQ1=(4.95–4.5)mA=0.45mAICQ2=2IB

5、Q2=(40×0.45)mA=18mAUO=UCQ2=VCC–ICQ2RC2=(24–18×0.5)V=15VUCEQ2=UCQ2–UEQ2=(15–4)V=11V当ICQ1增加1%时，即ICQ1=(4.5×1.01)mA=4.545mAIBQ2=(4.95-4.545)mA=0.405mAICQ2=(40×0.405)mA=16.2mAUO=UCQ2=(24–16.2×0.5)V=15.9V升高了0.9V，约升高6%。(大于稳压管的稳压电流5-10mA)Rc1Rb1+VCC+T1+Rc2T2DzuIuOiB1iC1iRc1iB2iC25Q点相互

6、独立。不能放大变化缓慢的信号，低频特性差，不能集成化。共射电路共集电路利用电容连接信号源与放大电路、放大电路的前后级、放大电路与负载，为阻容耦合。3.1.2阻容耦合优点：(1)前、后级直流电路互不相通，静态工作点相互独立；(2)选择足够大电容，可以做到前一级输出信号几乎不衰减地加到后一级输入端，使信号得到充分利用。不足：(1)不适合传送缓慢变化的信号；(2)无法实现线性集成电路。6从变压器原边看到的等效电阻可能是实际的负载，也可能是下级放大电路理想变压器情况下，负载上获得的功率等于原边消耗的功率。3.1.3变压器耦合优点：(1)能实现阻抗变换；(2)

7、静态工作点互相独立。缺点：(1)变压器笨重；(2)无法集成化；(3)直流和缓慢变化信号不能通过变压器。73.1.4光电耦合光电耦合器及其传输特性光电耦合放大电路传输比8四种耦合方式的比较阻容耦合直接耦合变压器耦合光电耦合特点各级工作点互不影响；结构简单能放大缓慢变化的信号或直流成分的变化；适合集成化有阻抗变换作用；各级直流通路互相隔离。电气隔离，抑制电干扰存在问题不能反应直流成分的变化，不适合集成化有零点漂移现象；各级工作点互相影响不能反应直流成分的变化；不适合放大缓慢变化的信号；不适合集成化传输比较小适合场合分立元件交流放大电路集成放大电路，直流放

8、大电路低频功率放大，调谐放大可用在集成放大电路93.1.2多级放大电路的动态分析1.电压放大倍数2.输入电阻