多级放大电路ppt课件

上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.7 多级放大电路多级放大电路 2.7.1 多级放大电路的组成多级放大电路的组成 RSRo1Ri1Ro2Rin+_uo1+_+_+_ui+_+_uoRL+_+_第第1 级级信信 号号 源源输输入入级级中中间间放放大大级级输输出出级级第第2级级第第 n-1 级级第第n 级级+_uSui2Ri2uo2ui n-1Rin-1Ron-1uon-1uinRon上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础输入级输入级输入电阻高，噪声和漂移小。输入电阻高，噪声和漂移小。对各级电路的要求对各级电路的要求输出级输出级 动态范围大，输出功率大，带载才干强。动态范围大，输出功率大，带载才干强。中间级中间级 具有足够大的放大才干。具有足够大的放大才干。多级放大电路的组成多级放大电路的组成输入级输入级中间级中间级输出级输出级上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础多级放大电路的耦合多级放大电路的耦合放大电路与信号源、放大电放大电路与信号源、放大电路与信号源、负载以及电路内部各级之间的衔接。路与信号源、负载以及电路内部各级之间的衔接。常用的耦合方式常用的耦合方式直接耦合直接耦合阻容耦合阻容耦合变压器耦合变压器耦合2.7.2 多级放大电路的耦合方式多级放大电路的耦合方式 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础能对交流和直流信号进展放大能对交流和直流信号进展放大RC1RC2T2RB_ui+VCCRL+_uo+VBBT11直接耦合直接耦合 特点特点又称之为直流放大电路又称之为直流放大电路上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础直接耦合放大电路存在两个特殊的问题直接耦合放大电路存在两个特殊的问题(1)各级静态任务点不独立，不便于设计和调试。各级静态任务点不独立，不便于设计和调试。RC1RC2T2RB_ui+VCCRL+_uo+VBBT1上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础常用的处理方法常用的处理方法提高后级射极电位提高后级射极电位电平移位电平移位+VCC T2RERC2RC1RBT1+VCC T2RERC2RC1RBT1RDZ上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础两种管子互补两种管子互补+VCC T2RC2RE2RC1RB1T1RE1VCC 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(2)零点漂移问题零点漂移问题 当输入当输入ui=0ui=0时，输出电压时，输出电压uOuO并不恒定，而是出现缓并不恒定，而是出现缓慢的、无规那么的漂动。这种景象称为零点漂移，简称慢的、无规那么的漂动。这种景象称为零点漂移，简称零漂。零漂。零漂本质上就是放大电路静态任务点的变化零漂本质上就是放大电路静态任务点的变化RC1RC2T2RB_ui+VCCRL+_uo+VBBT1上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础引起零漂的主要缘由引起零漂的主要缘由(a)元器件参数，特别是晶体管的参数会随温度的元器件参数，特别是晶体管的参数会随温度的 变化而变化。变化而变化。(b)元器件会出现老化，参数发生了变化。元器件会出现老化，参数发生了变化。由温度引起的零漂称为温漂由温度引起的零漂称为温漂 由元器件老化引起的零漂称为时漂由元器件老化引起的零漂称为时漂引起直接耦合放大电路零漂的主要要素是温漂引起直接耦合放大电路零漂的主要要素是温漂零漂零漂上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础抑制零点漂移的常用的方法抑制零点漂移的常用的方法(a)引入直流负反响引入直流负反响(b)采用差动放大电路采用差动放大电路上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.阻容耦合多级放大电路阻容耦合多级放大电路主要特点主要特点a.各级电路的静态任务点相互独立各级电路的静态任务点相互独立,便于设计和调试。便于设计和调试。RC1RC2T2RB1ui+VCCRL+_uoT1RB2+_C1C2C3上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础b.可以抑制零点漂移。可以抑制零点漂移。c.无法放大低频信号和直流信号。无法放大低频信号和直流信号。d.在集成电路中，无法制造大电容。在集成电路中，无法制造大电容。RC1RC2T2RB1ui+VCCRL+_uoT1RB2+_C1C2C3上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础3.变压器耦合变压器耦合 CE1RE1T1Tr1Tr2CB1ui+_CE2RE2T2RL+_uoTr3+VCCRB11+RB12+RB21RB22CB2上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础主要特点主要特点e.具有阻抗变换作用，可以实现阻抗匹配。具有阻抗变换作用，可以实现阻抗匹配。b.对直流信号起到隔离作用，可以消除零点漂移。对直流信号起到隔离作用，可以消除零点漂移。a.对直流信号没有放大才干，只能放大交流信号。对直流信号没有放大才干，只能放大交流信号。d.体积大、分量重、费用高、不宜集成化。体积大、分量重、费用高、不宜集成化。c.各级电路的静态任务点相互独立，便于设计各级电路的静态任务点相互独立，便于设计和和 调试。调试。上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.7.3 多级放大电路的计算多级放大电路的计算 1.直接耦合电路的静态分析直接耦合电路的静态分析 阻容耦合、变压器耦合的各级静态任务点独立，阻容耦合、变压器耦合的各级静态任务点独立，分析方法与前述的单级放大电路的方法一样。分析方法与前述的单级放大电路的方法一样。这里只对直接耦合电路进展静态分析这里只对直接耦合电路进展静态分析上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础BEQ1BBQ1BBURIV 由由得得BBEQ1BBBQ1RUVI BQ11CQ1II 在输入回路在输入回路令输入电压令输入电压ui=0ui=0RC1RC2T2RB_ui+VCCRL+_uO+VBBT1+_BQ1IBEQ1U+_CEQ1U+_CEQ2UBQ2ICQ2ICQ1IOIEREQ2I+BEQ2U_上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础C1BQ2CQ1CCCEQ1)(RIIVU EEQ2BEQ2CEQ1RIUU BQ22EQ2)1(II 联立求解可得联立求解可得 、BQ2ICQ2IEQ2I在一、二级之间在一、二级之间RC1RC2T2RB_ui+VCCRL+_uO+VBBT1+_BQ1IBEQ1U+_CEQ1U+_CEQ2UBQ2ICQ2ICQ1IOIEREQ2I+BEQ2U_上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础EEQ2C2OCQ2CCCEQ2)(RIRIIVU LOEEQ2CEQ2RIRIU 联立求解可得联立求解可得 、CEQ2UOI在输出回路在输出回路RC1RC2T2RB_ui+VCCRL+_uO+VBBT1+_BQ1IBEQ1U+_CEQ1U+_CEQ2UBQ2ICQ2ICQ1IOIEREQ2I+BEQ2U_上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.多级放大电路的动态分析多级放大电路的动态分析(1)多级放大电路的电压放大倍数多级放大电路的电压放大倍数 RSRo1Ri1Ro2Rin+_uo1+_+_+_ui+_+_uoRL+_+_第第1 级级信信 号号 源源输输入入级级中中间间放放大大级级输输出出级级第第2级级第第 n-1 级级第第n 级级+_uSui2Ri2uo2ui n-1Rin-1Ron-1uon-1uinRon上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础ioUUAu-1ooo2o3o1o2io1nnUUUUUUUU RSRo1Ri1Ro2Rin+_uo1+_+_+_ui+_+_uoRL+_+_第第1 级级信信 号号 源源输输入入级级中中间间放放大大级级输输出出级级第第2级级第第 n-1 级级第第n 级级+_uSui2Ri2uo2ui n-1Rin-1Ron-1uon-1uinRon上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础由于由于 ui2=uo1 ui2=uo1，ui3=uo2 ui3=uo2，uin=uon-1 uin=uon-1故故nnuUUUUUUUUAioi3o3i2o2i1o1 unuuuAAAA 321 RSRo1Ri1Ro2Rin+_uo1+_+_+_ui+_+_uoRL+_+_第第1 级级信信 号号 源源输输入入级级中中间间放放大大级级输输出出级级第第2级级第第 n-1 级级第第n 级级+_uSui2Ri2uo2ui n-1Rin-1Ron-1uon-1uinRon上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础放大倍数的另一种表示方法放大倍数的另一种表示方法unuuuuAAAAA 321 即即Au(dB)=20lg|Au1|+20lg|Au2|+20lg|Au3|+20lg|Aun|上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(2)输入电阻输入电阻(3)输出电阻输出电阻 nRRoo i1iRR RiRoRSRo1Ri1Ro2Rin+_uo1+_+_+_ui+_+_uoRL+_+_第第1 级级信信 号号 源源输输入入级级中中间间放放大大级级输输出出级级第第2级级第第 n-1 级级第第n 级级+_uSui2Ri2uo2ui n-1Rin-1Ron-1uon-1uinRon上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础多级放大电路动态分析时应留意的两个问题多级放大电路动态分析时应留意的两个问题a.第第i级放大电路的输入电阻应视为第级放大电路的输入电阻应视为第i-1级放大电路级放大电路的负载电阻的负载电阻b.第第i-1级放大电路的输出电阻应视为第级放大电路的输出电阻应视为第i级放大电路的级放大电路的信号源内阻信号源内阻上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础 例例 试写出图示放大电路的电压放大倍数试写出图示放大电路的电压放大倍数AuAu、输入、输入电阻电阻RiRi和输出电阻和输出电阻RoRo的表达式。的表达式。T2_ui+VCC+_uO+VBBT1E2RE1RLRBRC1R上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础 解解 由图可知，放大电路是由两级放大电路组成。由图可知，放大电路是由两级放大电路组成。第一级共射极放大电路，第二级共集电极放大电路。第一级共射极放大电路，第二级共集电极放大电路。RiRi2RoRo1T2_ui+VCC+_uO+VBBT1E2RE1RLRBRC1R上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(1)求电压放大倍数求电压放大倍数由于由于E11be1BL11)1()1(RrRR io11UUAu LE22be2i2/)1(RRrR +VCCT2_ui+_uO+VBBT1E2RE1RLRBRC1RRiRi2RoRo1uO1+_ui2+_i2C1L1/RRR 式中式中上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础L22be2L22)1()1(RrR i2o2UUAu L22be2L22)1()1(RrR E11be1BL11)1()1(RrRR 21uuuAAA 故故+VCCT2_ui+_uO+VBBT1E2RE1RLRBRC1RRiRi2RoRo1uO1+_ui2+_u2u1uAAA LE2L2/RRR 式中式中上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(2)求输入电阻求输入电阻RiE11be1Bi)1(RrRR +VCCT2_ui+_uO+VBBT1E2RE1RLRBRC1RRiRi2RoRo1uO1+_ui2+_上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(3)求输出电阻求输出电阻Ro2o1be2E2o1/RrRRC1o1RR 式中式中+VCCT2_ui+_uO+VBBT1E2RE1RLRBRC1RRiRi2RoRo1uO1+_ui2+_