放大電路的頻率特性及多級(jí)放大電路

1、2.6放大電路的頻率特放大電路的頻率特性及多級(jí)放大電路性及多級(jí)放大電路帶均衡控制的調(diào)音臺(tái)。均衡控制分為高頻、中高頻、帶均衡控制的調(diào)音臺(tái)。均衡控制分為高頻、中高頻、中低頻、低頻四部分。中低頻、低頻四部分。 v所謂放大電路的頻率特性，就是電壓放大倍數(shù)和頻率的關(guān)系。 2.6.1 2.6.1 頻率特性的一般概念頻率特性的一般概念頻率特性頻率特性幅頻特性幅頻特性相頻特性相頻特性放大倍數(shù)的幅值與頻率的關(guān)系放大倍數(shù)的幅值與頻率的關(guān)系輸出信號(hào)電壓與輸入信號(hào)電壓輸出信號(hào)電壓與輸入信號(hào)電壓之間的相位差與頻率的關(guān)系之間的相位差與頻率的關(guān)系放大器對(duì)不同頻率放大倍數(shù)的不同將引起放大器對(duì)不同頻率放大倍數(shù)的不同將引起幅頻失

2、真幅頻失真。放大器對(duì)不同頻率的相位移不同，將引起放大器對(duì)不同頻率的相位移不同，將引起相頻失真相頻失真。上述失真統(tǒng)稱為上述失真統(tǒng)稱為頻率失真頻率失真，由于它們是由，由于它們是由線性元件引起的，故又常稱為線性元件引起的，故又常稱為線性失真線性失真 Otui基波二次諧波Otui基波二次諧波Otuo基波二次諧波Otuo基波二次諧波(a)相頻失真(b)幅頻失真影響頻率特性的因素影響頻率特性的因素 v低頻段的頻率特性，主要受耦合電容C1、C2和旁路電容Ce的影響。CURUio+-+-CURUio+-+-( a ) 低頻段耦合電容的影響( b ) 高頻段極間電容的影響影響頻率特性的因素影響頻率特性的因素 v

3、高頻段的頻率特性，主要受三極管的極間電容和電路分布電容Co的影響 。CURUio+-+-CURUio+-+-( a ) 低頻段耦合電容的影響( b ) 高頻段極間電容的影響上限頻率上限頻率f fh h和下限頻率和下限頻率f fl lv通常定義放大倍數(shù)下降到中頻區(qū)放大倍數(shù)的1/2倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率為截止頻率。v如用分貝表示，對(duì)應(yīng)截止頻率的分貝數(shù)，比中頻區(qū)的分貝數(shù)下降3分貝，故截止頻率又稱為3分貝頻率。v低頻段的截止頻率稱為下限頻率f1，高頻段的截止頻率稱為上限頰率fh。即vf=f1或f=fh時(shí)，Au1/2 Aum或20lgAu。通頻帶通頻帶fAAm0.7AmfL下限截下限截止頻率止頻率fH上限截上

4、限截止頻率止頻率通頻帶：通頻帶： fbw=fHfL放大倍數(shù)隨頻率變化曲放大倍數(shù)隨頻率變化曲線線幅頻特性曲線幅頻特性曲線三分貝帶寬三分貝帶寬-270-225-180-135-900ffffOAuAumAum0. 7071h通頻帶(a)幅頻特性(b)相頻特性圖共射基本放大電路的頻率特性2.6.2 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路在實(shí)際的電子設(shè)備中， 為了得到足夠大的增益或者考慮到輸入電阻和輸出電阻等特殊要求，放大器往往由多級(jí)組成。 多級(jí)放大器由輸入級(jí)、中間級(jí)和輸出級(jí)組成。如圖所示， 輸出級(jí)一般是大信號(hào)放大器，我們只討論由輸入級(jí)到中間級(jí)組成的多級(jí)小信號(hào)放大器。 輸入級(jí)和中間級(jí)通常稱為前置放大級(jí)（屬于小信號(hào)輸

5、入級(jí)和中間級(jí)通常稱為前置放大級(jí)（屬于小信號(hào)放大）。放大）。對(duì)輸入級(jí)的要求是希望它能從信號(hào)源取得較大的信號(hào)；對(duì)輸入級(jí)的要求是希望它能從信號(hào)源取得較大的信號(hào)；中間級(jí)的主要任務(wù)是放大電壓，多級(jí)放大器的電壓放大中間級(jí)的主要任務(wù)是放大電壓，多級(jí)放大器的電壓放大倍數(shù)主要取決于中間級(jí)；倍數(shù)主要取決于中間級(jí)；輸出級(jí)是根據(jù)負(fù)載的性質(zhì)和要求來(lái)考慮的，當(dāng)負(fù)載僅要輸出級(jí)是根據(jù)負(fù)載的性質(zhì)和要求來(lái)考慮的，當(dāng)負(fù)載僅要求獲得相當(dāng)大的信號(hào)電壓時(shí)，要求輸出級(jí)有足夠大的電求獲得相當(dāng)大的信號(hào)電壓時(shí)，要求輸出級(jí)有足夠大的電壓動(dòng)態(tài)范圍。壓動(dòng)態(tài)范圍。 1. 級(jí)間耦合方式級(jí)間耦合方式 在多級(jí)放大器中，要求前級(jí)的輸出信號(hào)通過(guò)耦合不失真地傳送到

6、后級(jí)的輸入端。常用的耦合方式有阻容耦合、 直接耦合、 變壓器耦合。 1) 阻容耦合阻容耦合就是利用電容作為耦合和隔直流元件的電路。 如圖所示。第一級(jí)的輸出信號(hào)，通過(guò)電容C2和第二級(jí)的輸入電阻ri2加到第二級(jí)的輸入端。 阻容耦合的優(yōu)點(diǎn)是：前后級(jí)直流通路彼此隔開，每一級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)都相互獨(dú)立。便于分析、設(shè)計(jì)和應(yīng)用。缺點(diǎn)是： 信號(hào)在通過(guò)耦合電容加到下一級(jí)時(shí)會(huì)大幅度衰減。在集成電路里制造大電容很困難，所以阻容耦合只適用于分立元件電路。 2) 直接耦合直接耦合 直接耦合是將前后級(jí)直接相連的一種耦合方式。在采用直直接耦合是將前后級(jí)直接相連的一種耦合方式。在采用直接耦合方式時(shí)，必須解決級(jí)間電平配置和工作點(diǎn)漂

7、移兩個(gè)問題，接耦合方式時(shí)，必須解決級(jí)間電平配置和工作點(diǎn)漂移兩個(gè)問題，以保證各級(jí)各自有合適的穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)。以保證各級(jí)各自有合適的穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)。 直接耦合的優(yōu)點(diǎn)是：電路中沒有大電容和變壓器，能直接耦合的優(yōu)點(diǎn)是：電路中沒有大電容和變壓器，能放大緩慢變化的信號(hào)，它在集成電路中得到廣泛的應(yīng)放大緩慢變化的信號(hào)，它在集成電路中得到廣泛的應(yīng)用。用。缺點(diǎn)是：前、后級(jí)直流電路相通，缺點(diǎn)是：前、后級(jí)直流電路相通， 靜態(tài)工作點(diǎn)相互靜態(tài)工作點(diǎn)相互牽制、相互影響，不利于分析和設(shè)計(jì)。牽制、相互影響，不利于分析和設(shè)計(jì)。 3) 變壓器耦合變壓器耦合 變壓器耦合是用變壓器將前級(jí)的輸出端與后級(jí)的輸入端變壓器耦合是用變壓器將

8、前級(jí)的輸出端與后級(jí)的輸入端連接起來(lái)的方式，連接起來(lái)的方式， 如圖所示。圖中，如圖所示。圖中，V1輸出的信號(hào)通過(guò)變壓輸出的信號(hào)通過(guò)變壓器器T1加到加到V2基極和發(fā)射極之間?；鶚O和發(fā)射極之間。V2輸出的信號(hào)通過(guò)變壓器輸出的信號(hào)通過(guò)變壓器T2耦合到負(fù)載耦合到負(fù)載RL上。上。Rb11、 Rb12、Re1和和Rb21、Rb22、Re2分別為分別為V1和和V2確定靜態(tài)工作點(diǎn)。確定靜態(tài)工作點(diǎn)。 變壓器耦合的優(yōu)點(diǎn)是：變壓器耦合的優(yōu)點(diǎn)是： 各級(jí)直流通路相互獨(dú)立，變各級(jí)直流通路相互獨(dú)立，變壓器通過(guò)磁路，把初級(jí)線圈的交流信號(hào)傳到次級(jí)線壓器通過(guò)磁路，把初級(jí)線圈的交流信號(hào)傳到次級(jí)線圈，直流電壓或電流無(wú)法通過(guò)變壓器傳給次級(jí)。圈，直流電壓或電流無(wú)法通過(guò)變壓器傳給次級(jí)。 變變壓器在傳遞信號(hào)同時(shí)，壓器在傳遞信號(hào)同時(shí)， 能實(shí)現(xiàn)阻抗變換。能實(shí)現(xiàn)阻抗變換。 缺點(diǎn)是：缺點(diǎn)是： 體積大，體積大， 不能實(shí)現(xiàn)集成化，不能實(shí)現(xiàn)集成化， 此外，此外， 由于由于頻率特性比較差，一般只應(yīng)用于低頻功率放大和中頻率特性比較差，一般只應(yīng)用于低頻功率放大和中頻調(diào)諧放大電路中。頻調(diào)諧放大電路中。 多級(jí)放大