電子技術(shù)第講多級(jí)放大器

1、第11章 基本放大電路11.7 阻容耦合多級(jí)放大電路第5講1第一級(jí)第二級(jí)第n-1級(jí)第n級(jí)輸入輸出耦合耦合方式：(1)直接耦合 (2)阻容耦合(3)變壓器耦合 (4)光電耦合11.7 多級(jí)阻容耦合放大電路為獲得足夠大的放大倍數(shù),需將單級(jí)放大器串接,組成多級(jí)放大器2對(duì)耦合電路要求：要求動(dòng)態(tài): 傳送信號(hào)減少壓降損失 耦合電路：靜態(tài)：保證各級(jí)Q點(diǎn)設(shè)置波形不失真3R11+ECRC1C11C12R12CE1RE1RLuiuoRB1=100kRB2=33kRE=2.5kRC=5kRL=5k=60EC=15V單級(jí)放大器(靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的共射極放大器)IC=1.2mAIB=20AUCE =6Vri= R11/

2、R12/ rbe =1.52 kro= RC1 =5krbe=1.62 kAu載=-934多級(jí)阻容耦合放大器的級(jí)聯(lián)R11RC1C11C12R12CE1RE1uiR21+ECRC2C21C22R22CE2RE2RLuo設(shè)二級(jí)放大器的參數(shù)完全一樣5多級(jí)阻容耦合放大器的分析(1) 由于電容的隔直作用，各級(jí)放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立，分別估算。(2) 前一級(jí)的輸出電壓是后一級(jí)的輸入電壓。(3) 后一級(jí)的輸入電阻是前一級(jí)的交流負(fù)載電阻。(4) 總電壓放大倍數(shù)=各級(jí)放大倍數(shù)的乘積。(5)總輸入電阻ri即為第一級(jí)的輸入電阻ri1 。(6)總輸出電阻即為最后一級(jí)的輸出電阻.6R11RC1C11C12R12CE

3、1RE1uiR21+ECRC2C21C22R22CE2RE2RLuoIC1=1.2mAIB1=20AUCE1 =6Vrbe1=1.62 kIC2=1.2mAIB2=20AUCE2 =6Vrbe2=1.62 k多級(jí)阻容耦合放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)第一級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)第二級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)7多級(jí)阻容耦合放大器的微變等效電路R11RC1C11C12R12CE1RE1uiR21+ECRC2C21C22R22CE2RE2RLuori=ri1rori2uo1ui2前一級(jí)的輸出電壓是后一級(jí)的輸入電壓后一級(jí)的輸入電阻是前一級(jí)的交流負(fù)載電阻。8多級(jí)阻容耦合放大器的微變等效電路rbe2RC2RLR22BECIc2Ib2R21rb

4、e1RC2R11R12BECIc1Ib1Uo19多級(jí)阻容耦合放大器的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的計(jì)算ri2rbe1RC1R11R12BECIc1Ib1Uo1第一級(jí)的微變等效電路第二級(jí)的輸入電阻ri= ri 1 = R11/ R12/ rbe1=-1RC1/ri2rbe1Au1=Uo1Ui10多級(jí)阻容耦合放大器的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的計(jì)算 ri 2 = R21/ R22/ rbe2=-2RC2/RLrbe2Au2=UoUi2 ro = RC2rbe2RC2RLR22BECIc2Ib2R21Ui2第二級(jí)的微變等效電路11Au=UoUi=Uo1UiUoUi2= Au1Au2總電壓放

5、大倍數(shù)=1RC1/ri2rbe12RC2/RLrbe2rbe2RC2RLR22BECIc2Ib2R21rbe1RC2R11R12BECIc1Ib1Uo1Ui2Au為正，輸入輸出同相總放大倍數(shù)等于各級(jí)放大倍數(shù)的乘積12代入數(shù)值計(jì)算ri= ri 1 = R11/ R12/ rbe1 =100/33/1.62=1.52kRB1=100kRB2=33kRE=2.5kRC=5kRL=5k=60EC=15V ri 2 = R21/ R22/ rbe2 =100/33/1.62=1.52k=-1RC1/ri2rbe1Au1=-43=-2RC2/RLrbe2Au2=-93Au= Au1Au2 =(-43)(-

6、93) =3999 ro = RC2 = 5k兩級(jí)單管放大器級(jí)聯(lián),可提高電壓放大倍數(shù);但輸入電阻仍很小,輸出電阻仍很大13阻容耦合多級(jí)放大電路 當(dāng)兩級(jí)放大器（靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的基本放大器）級(jí)聯(lián)時(shí)，放大倍數(shù)大大提高。但輸入電阻較小，輸出電阻較大。R11RC1C11C12R12CE1RE1uiR21+ECRC2C21C22R22CE2RE2RLuoAu= Au1 Au2 =399914R11+ECRC1C11C12R12CE1RE1RLuiuoRB1=100kRB2=33kRE=2.5kRC=5kRL=5k=60EC=15VusRSRS=20kAus=Auriri+RS=(-93)1.52+201.

7、52=-6.6輸入電阻很小的放大器當(dāng)信號(hào)源有較大內(nèi)阻時(shí),放大倍數(shù)變得很小ri= R11/ R12/ rbe =1.52 kAu=-93ri由于信號(hào)源內(nèi)阻大,而放大器輸入電阻小,致使放大倍數(shù)降低15RB=570kRE=5.6kRL=1.52k=100EC=15VRB+ECC1C2RERLuiuori=101 kAu=0.98rbe=2.36 k用射極輸出器作為輸入級(jí),構(gòu)成兩級(jí)放大器，可提高放大器的輸入電阻ro=5.6/2.361+100=23 RS=016uiRBC1RER11+ECRC1C11C12R12CE1RE1RLui2uousRSri2=1.52 kAu2=-93ri=101 kAu1

8、=0.98Aus=Au1 Au2riri+RS=(-93)(0.98)101+20101=-76用射極輸出器作為輸入級(jí)時(shí)電壓放大倍數(shù)的估算17用射極輸出器作為輸出級(jí),構(gòu)成兩級(jí)放大器，可減小放大器的輸出電阻,提高帶負(fù)載的能力R11+ECRC1C11C12R12CE1RE1RLuiuoro1= RC1 =5kRL=5k 時(shí), Au=-93RL=1k 時(shí), Au=-31RB+ECC1C2RERLui2uo5k5.6 k570 k=100ri2=173 kAu2=0.99rbe=2.36 k18R11+ECRC1C11C12R12CE1RE1RL1uiuo1第一級(jí)放大倍數(shù)的計(jì)算=ri2=173 kAu

9、1=-185rbe1=1.62 kRC1=5 k=60后一級(jí)的輸入電阻作為前一級(jí)的交流負(fù)載電阻RL=RC1/ri219總放大倍數(shù)的計(jì)算Au= Au1 Au2 =（-185） 0.99=-183Au= Au1 Au2 =（-174） 0.97=-169比較不接射極輸出器時(shí)的帶負(fù)載能力：RL=5k 時(shí), Au=-93RL=1k 時(shí), Au=-31當(dāng)負(fù)載電阻由5k變?yōu)?k時(shí)，放大倍數(shù)降低到原來的92.3%降低到原來的30%Au1=-185Au2=0.99ri2=173 kRL=5 kAu1=-174Au2=0.97ri2=76 kRL=1 k20ro結(jié)論:用射極輸出器作為輸出級(jí),可減小放大器的輸出電

10、阻,提高帶負(fù)載的能力輸入電阻ri 、輸出電阻ro的計(jì)算R11+ECRC1C11C12R12CE1RE1RLuiuoRB+ECC1C2RERLui2uo5k5.6 k570 k=100uo1ro=5.6/2.36+570/51+100=73 ri= ri1 = R11/ R12/ rbe1=1.52 kRS為信號(hào)源內(nèi)阻,即前一級(jí)的輸出電阻RC1= RB/ RC1usRS= ro1= RC1RS= RB/ RS 21設(shè): gm=3mA/V=50rbe = 1.7K例題: 前級(jí):場(chǎng)效應(yīng)管共源極放大器后級(jí):晶體管共射極放大器求:總電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻+UCCRS3M(+24V)R120KUi10KC2C3R4R3RLRE282K43K10K8KUo10KC1RCT1RE1CE2T2USCE1RD10KR21M22（1）估算各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn): （略）（2）動(dòng)態(tài)分析: 微變等效電路R3R4RCRLRSR2R1RDIbIdrbeIcUGS首先計(jì)算第二級(jí)的輸入電阻 ri2= R3/ R4/ rbe=82/43/1.7=1.7 k23R3R4RCRLRSR2R1RDIbIdrbeIcUGS第二步:計(jì)算各級(jí)電壓放大倍數(shù)Au1=- gmRL1=-gm (RD /ri2)=-3(10/1.7)=-4.42=-RC2/RLrbe=-50(10/10)/1.7=-14724R3R4RCRL