阻容耦合多级放大电路

单击以编辑,母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,海南风光,第,11,章 基本放大电路,11.7,阻容耦合多级放大电路,清华大学电机系电工学教研室 唐庆玉 编,第一级,第二级,第n-1级,第n级,输入,输出,耦合,耦合方式：,(1),直接耦合,(2),阻容耦合,(3),变压器耦合,(4),光电耦合,11.7,多级阻容耦合放大电路,为获得足够大的放大倍数,需将单级放大器串接,组成多级放大器,对耦合电路要求：,要求,动态,:,传送信号,减少压降损失,静态：,保证,各级,Q,点,设置,波形不失真,R,11,+E,C,R,C1,C,11,C,12,R,12,C,E1,R,E1,R,L,u,i,u,o,R,B1,=100k,R,B2,=33k,R,E,=2.5k,R,C,=5k,R,L,=5k,=60,E,C,=15V,单级放大器,(,静态工作点稳定的共射极放大器,),I,C,=1.2mA,I,B,=,20A,U,CE,=6V,r,i,=,R,11,/ R,12,/,r,be,=1.52,k,r,o,=,R,C1,=,5k,r,be,=1.62,k,A,V载,=-93,多级,阻容耦合,放大器的级联,R,11,R,C1,C,11,C,12,R,12,C,E1,R,E1,u,i,R,21,+E,C,R,C2,C,21,C,22,R,22,C,E2,R,E2,R,L,u,o,设二级放大器的参数完全一样,多级,阻容耦合,放大器的分析,(1),由于电容的隔直作用，各级放大器的静态工作点相互独立，分别估算。,(2),前一级的输出电压是后一级的输入电压。,(3),后一级的输入电阻是前一级的交流负载电阻。,(4),总电压放大倍数,=,各级放大倍数的乘积。,(5),总输入电阻,r,i,即为第一级的输入电阻,r,i1,。,(6),总输出电阻即为最后一级的输出电阻,.,R,11,R,C1,C,11,C,12,R,12,C,E1,R,E1,u,i,R,21,+E,C,R,C2,C,21,C,22,R,22,C,E2,R,E2,R,L,u,o,I,C1,=1.2mA,I,B1,=,20A,U,CE1,=6V,r,be1,=1.62,k,I,C2,=1.2mA,I,B2,=,20A,U,CE2,=6V,r,be2,=1.62,k,多级,阻容耦合,放大器的静态工作点,第一级静态工作点,第二级静态工作点,多级,阻容耦合,放大器的微变等效电路,R,11,R,C1,C,11,C,12,R,12,C,E1,R,E1,u,i,R,21,+E,C,R,C2,C,21,C,22,R,22,C,E2,R,E2,R,L,u,o,r,i,=r,i1,r,o,r,i2,u,o1,u,i2,前一级的输出电压,是后一级的输入电压,后一级的输入,电阻是前一级的,交流负载电阻,。,多级,阻容耦合,放大器的微变等效电路,r,be2,R,C2,R,L,R,22,B,E,C,I,c2,I,b2,R,21,r,be1,R,C2,R,11,R,12,B,E,C,I,c1,I,b1,U,o1,多级,阻容耦合,放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的计算,r,i2,r,be1,R,C1,R,11,R,12,B,E,C,I,c1,I,b1,U,o1,第一级的微变等效电路,第二级的,输入电阻,r,i,=,r,i,1,=,R,11,/ R,12,/ r,be1,=-,1,R,C1,/,r,i2,r,be1,A,V1,=,U,o1,U,i,多级,阻容耦合,放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的计算,r,i,2,=,R,21,/ R,22,/ r,be2,r,o,=,R,C2,r,be2,R,C2,R,L,R,22,B,E,C,I,c2,I,b2,R,21,U,i2,第二级的微变等效电路,=-,2,R,C2,/,R,L,r,be2,A,V2,=,U,o,U,i2,=,U,o1,U,i,U,o,U,i2,总电压放大倍数,=,1,R,C1,/,r,i2,r,be1,2,R,C2,/,R,L,r,be2,r,be2,R,C2,R,L,R,22,B,E,C,I,c2,I,b2,R,21,r,be1,R,C2,R,11,R,12,B,E,C,I,c1,I,b1,U,o1,U,i2,A,u,为正，输入输出同相,总放大倍数等于各级放大倍数的乘积,= A,V1,A,V2,A,V,=,U,o,U,i,代入数值计算,r,i,=,r,i,1,=,R,11,/ R,12,/ r,be1,=100/33/1.62=1,.,52,k,R,B1,=100k,R,B2,=33k,R,E,=2.5k,R,C,=5k,R,L,=5k,=60,E,C,=15V,r,i,2,=,R,21,/ R,22,/ r,be2,=100/33/1.62=1,.,52,k,r,o,=,R,C2,=,5k,两级单管放大器级联,可提高电压放大倍数,;,但输入电阻仍很小,输出电阻仍很大,=-,1,R,C1,/,r,i2,r,be1,A,V1,=-43,=-,2,R,C2,/,R,L,r,be2,A,V2,=-93,A,V,= A,V1,A,V2,=(-43)(-93),=3999,阻容耦合多级放大电路,当两级放大器（静态工作点稳定的基本放大器）级联时，放大倍数大大提高。但输入电阻较小，输出电阻较大。,R,11,R,C1,C,11,C,12,R,12,C,E1,R,E1,u,i,R,21,+E,C,R,C2,C,21,C,22,R,22,C,E2,R,E2,R,L,u,o,A,V,= A,V1,A,V2,=3999,R,11,+E,C,R,C1,C,11,C,12,R,12,C,E1,R,E1,R,L,u,i,u,o,R,B1,=100k,R,B2,=33k,R,E,=2.5k,R,C,=5k,R,L,=5k,=60,E,C,=15V,u,s,R,S,R,S,=20k,=(-93),1.52+20,1.52,=-6.6,输入电阻很小的放大器当信号源有较大内阻时,放大倍数变得很小,r,i,=,R,11,/ R,12,/,r,be,=1.52,k,A,V,=-93,r,i,由于信号源内阻大,而放大器输入电阻小,致使放大倍数降低,A,Vs,=A,V,r,i,r,i,+R,S,R,B,=570k,R,E,=5.6k,R,L,=1.52k,=100,E,C,=15V,R,B,+E,C,C,1,C,2,R,E,R,L,u,i,u,o,用射极输出器作为输入级,构成两级放大器，可提高放大器的输入电阻,r,o,=5.6/,2.36,1+100,=23,R,S,=0,r,i,=101,k,A,V,=0.98,r,be,=2.36 k,u,i,R,B,C,1,R,E,R,11,+E,C,R,C1,C,11,C,12,R,12,C,E1,R,E1,R,L,u,i2,u,o,u,s,R,S,用射极输出器作为输入级时电压放大倍数的估算,r,i2,=1.52,k,A,V2,=-93,r,i,=101,k,A,V1,=0.98,A,Vs,=A,V1,A,V2,r,i,r,i,+R,S,=(0.98)(-93),101+20,101,=-76,用射极输出器作为输出级,构成两级放大器，可减小放大器的输出电阻,提高带负载的能力,R,11,+E,C,R,C1,C,11,C,12,R,12,C,E1,R,E1,R,L,u,i,u,o,r,o1,=,R,C1,=,5k,R,L,=5k,时,A,u,=-93,R,L,=1k,时,A,u,=-31,R,B,+E,C,C,1,C,2,R,E,R,L,u,i2,u,o,5k,5.6 k,570 k,=100,r,i2,=173,k,A,V2,=0.99,r,be,=2.36 k,R,11,+E,C,R,C1,C,11,C,12,R,12,C,E1,R,E1,R,L1,u,i,u,o1,第一级放大倍数的计算,=r,i2,=173 k,r,be1,=1.62,k,R,C1,=5 k,=60,后一级的输入,电阻作为前一,级的交流负载,电阻,R,L,=R,C1,/r,i2,A,V1,=-185,总放大倍数的计算,比较不接射极输出器时的带负载能力：,当负载电阻由,5k,变为,1k,时，放大倍数降低到原来的,92.3%,降低到原来的,30%,A,V1,=-185,A,V2,=0.99,r,i2,=173 k,R,L,=5 k,A,V,=,A,V1,A,V2,=（-185）,0.99=-183,A,V1,=-174,A,V2,=0.97,r,i2,=76 k,R,L,=1 k,A,V,=,A,V1,A,V2,=（-174）,0.97=-169,R,L,=5k,时,A,V,=-93,R,L,=1k,时,A,V,=-31,r,o,结论,:,用射极输出器作为输出级,可减小放大器的输出电阻,提高带负载的能力,输入电阻,r,i,、,输出电阻,r,o,的计算,R,11,+E,C,R,C1,C,11,C,12,R,12,C,E1,R,E1,R,L,u,i,u,o,R,B,+E,C,C,1,C,2,R,E,R,L,u,i2,u,o,5k,5.6 k,570 k,=100,u,o1,r,o,=5.6/,2.36+570/5,1+100,=73,r,i,= r,i1,=,R,11,/ R,12,/ r,be1,=1.52,k,R,S,为信号源内阻,即前一级的输出电阻,R,C1,= R,B,/ R,C1,u,s,R,S,= r,o1,= R,C1,R,S,= R,B,/ R,S,设,:,g,m,=3mA/V,=50,r,be,= 1.7K,例题,:,前级,:,场效应管共源极放大器,后级,:,晶体管共射极放大器,求,:,总电压放大倍数、输入电阻、输出电阻,+U,CC,R,S,3M,(+24V),R,1,20K,U,i,10K,C,2,C,3,R,4,R,3,R,L,R,E2,82K,43K,10K,8K,U,o,10K,C,1,R,C,T,1,R,E1,C,E2,T,2,U,S,C,E1,R,D,10K,R,2,1M,（,1,）估算各级静态工作点,:,（,略）,（,2,）动态分析,:,微变等效电路,R,3,R,4,R,C,R,L,R,S,R,2,R,1,R,D,I,b,I,d,r,be,I,c,U,GS,首先计算第二级的输入电阻,r,i2,=,R,3,/ R,4,/,r,be,=82/43/1.7=1.7,k,R,3,R,4,R,C,R,L,R,S,R,2,R,1,R,D,I,b,I,d,r,be,I,c,U,GS,第二步,:,计算各级电压放大倍数,2,=-,R,C2,/R,L,r,be,=-50(10/10)/1.7=-147,A,V1,=- g,m,R,L1,=-g,m,(R,D,/r,i2,)=-3(10/1.7)=-4.4,R,3,R,4,R,C,R,L,R,S,R,2,R,1,R,D,I,b,I,d,r,be,I,c,U,GS,第三步,:,计算输入电阻、输出电阻,r,i,=R,1,/R,2,=3/1=0.75M,r,o,=R,C,=10k,R,3,R,4,R,C,R,L,R,S,R,2,R,1,R,D,I,b,I,d,r,be,I,c,U,GS,第四步,:,计算总电压放大倍数,r,i,R,S,+r,i,A,VS,= A,V,=647750/(20+750)=630,六管超外差式晶体管收音机电路,2002.4.7,T,1,T,2,T,3,T,4,T,5,T,6,R,1,R,2,R,3,R,4,R,5,R,W,R,6,R,7,R,8,R,9,R,10,R,11,R,12,R,13,R,14,R,15,R,16,6,V,D,变压器耦合的晶体管放大器举例,分压式偏置静态工作点稳定的放大器,阻容耦合,变压器耦合,