第三章多级放大电路详解
2016/3/28
7
Ro1
+ Vi1
Ri1
+ A Vo1Vi1
+ VO1
-
-
-
Ro2
+
Ri2
A Vo2Vi 2
-
+ VO RL
-
二、电压放大倍数
A u
U o U i
U o1 U i
U o2 U o1
U on U o(n-1)
Au1 Au2 Aun
注意:在算前级放大倍数时,要把后级的输入阻抗作为 前级的负载。
RL1
)
100
(5.1 // 3.1
2.8)
58.3 式中RL1 Ri2 rbe2
A u2
=
Rc2
rbe2
100 4.3 2.8
153.6
Au Au1Au2 58.3 (153.6) 8955
Aus=?
4. 输入输出电阻Ri、Ro
Ri =Ri1 =rbe1 // Rb1 // Rb2 =2.55 k
2016/3/28
8
Ro1
+ Vi1
Ri1
+ A Vo1Vi 1
+ VO1
-
-
-
Ro2
+
Ri2
A Vo2Vi 2
-
+
V O
RL
-
三、 输入电阻
Ri=Ri1(最前级) (可能与RL1有关)
四、 输出电阻
Ro=Ron(最后级) (可能与RO(n-1)有关)
2016/3/28
9
例题1 :两级放大电路如下图示,求Q、Au、Ri、Ro 设:1=2==100,UBE1=UBE2=0.7 V。
Ro =Ro2 = RC2 =4.3 k
2016/3/28
12
例题2 电路如下图示,求Au、Ri、Ro 设 : 1= 2=50,
rbe1 2.9k, rbe2 1.7k
静态工作点的计算 同单级放大电路
画微变等效电路:
2016/3/28
13
动态参数计算
关键:考虑级间影响
Ri R1 // rbe1 (1 )RL1
2. 三极管的输入电阻rbe
rbe1
=
rbb
(1 )
26(mV) I E1 (mA)
300 101
26 Ω 0.99
3.1kΩ
rbe2
=
rbb
(1
)
26(mV) IE2 (mA)
300 101 26 Ω 1.04
2.8 kΩ
2016/3/28
11
3. 电压放大倍数Au
A u1
=
(Rc1 // rbe1
传输比: CTR iC 0.1 ~ 1.5 iD UCE
2016/3/28
6
3.2 多级放大电路的动态分析
一、 两级之间的相互影响
Ro1
+
Ri1
AVo1Vi1 VO1
-
-
-
Ro2
+
Ri2
A Vo2Vi 2
-
+ VO RL
-
• 后级的输入阻抗是前级的负载 • 前级的输出阻抗是后级的信号源阻抗
2016/3/28
4
3.1.3 变压器耦合
1 电路: 2 优点:
• 具有阻抗变换功能。 • 适合大功率、高频放大。
3 缺点: • 不适合放大缓慢变化的信号。 • 不便于作成集成电路、非常笨重。
2016/3/28
RL
(
N1 N2
)2 RL
5
3.1.4 光电耦合
1 光电耦合器: 2 电路结构:
3 特点: • 主要用于电隔离。
解: 1. 静态工作点Q
UB1
=
VCC Rb2 Rb1 Rb2
3.38V
ICQ1
I EQ1
UB1 UBE Re1
3.38 0.7 2.7
=
0.99mA
UC1 UB2 Vcc ICQ1 Rc1 12 0.99 5.1 7.2 V
UCEQ1 Vcc ICQ1(Rc1 Re1 ) 12 0.99 7.8 4.6V
A u1
A u1
( 1)RL1 rbe1 ( 1)RL1
51 1.7 2.9 511.7
0.968
A us1
82 82 20
0.968
0.778
A u2
RL2
rbe1
50(10 // 10) 1.7
147
Aus Aus1 Au2 147 0.778 114.4
2016/3/28
2 优点:
• 可放大缓慢变化的信号。
u
• 电路中无电容,便于集成化。
o
3 缺点:
t
• 各级放大器静态工作点相互影响。 0
有时会将
• 输出温度漂移严重。
信号淹没
2016/3/28
3
3.1.2 阻容耦合
1 电路: 2 优点:
• 各级放大器静态工作点独立。 • 输出温度漂移比较小。
3 缺点:
• 不适合放大缓慢变化的信号。 • 不便于作成集成电路。
若第二级也漂了100 uV,则输出漂移10 mV。
第一级是关键
漂了 100 uV
2016/3/28
漂移 1 V+ 10 m17V
3.3.2 差分放大电路 The Differential Amplifier
RL1 RE1 // Ri2 RE1 // RL1 其中:RE1 // R2 // R3 // rbe2
27 // 43 // 82 // 1.7 1.7k
Ri 1000 //(2.9 511.7) 82k Ro Ro2 RC2 10k
2016/3/28
14
A us1
Ri Ri Rs
1. 加直流负反馈电阻Re。(不能根除漂移)
2. 使用温敏元件。(如:热敏电阻、PN结)
漂移
3. 用相同特性的晶体管抵消温漂——差动放大电路。1 V+ 10 mV
例:假设:Au1 = 100,
漂移 10 mV+100 uV
Au2 = 100, Au3 = 1 。
若第一级漂了100 uV, 则输出漂移 1 V。
15
3.3 直接耦合放大电路
3.3.1 零点漂移现象
uo1
uo
t
t
直接耦 合电路
电路参数 (广义) 变化
本级输 出变化
后级 放大
输出可观 的“漂移”
即:出现uI=0,而uO0的现象——零点漂移 ——温漂
主要由温度变化引起
2016/3/28
16
温漂的表示: 用折算成输入漂移量来表示漂移输出。
即: uO (mV级) 克服温漂的方法: Au
2016/3/28
10
UE2 UB2 UBE2 7.2 0.7 7.9V
ICQ2 IEQ2 (VCC UE2 ) / Re2 (12 7.9) / 3.9 1.04 mA
UC2 ICQ2 Rc2 1.04 4.3 4.47 V
UCEQ2 UC2 UE2 4.47 7.9 3.43 V
第三章 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
2016/3/28
1
3.1 多级放大电路的耦合方式
3.1.1 直接耦合 3.1.2 阻容耦合 3.1.3 变压器耦合 3.1.4 光电耦合
2016/3/28
2
3.1.1 直接耦合
1 电路: