多級(jí)放大電路電壓增益的計(jì)算

1、多級(jí)放大電路電壓增益的計(jì)算在求分立元件多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)時(shí)有兩種處理方法：一是將后一級(jí)的輸入電阻作為前一級(jí)的負(fù)載考慮，即將第二級(jí)的輸入電阻與第一級(jí)集 電極負(fù)載電阻并聯(lián)，簡(jiǎn)稱(chēng)輸入電阻法二是將后一級(jí)與前一級(jí)開(kāi)路，計(jì)算前一級(jí)的開(kāi)路電壓放大倍數(shù)和輸出電阻，并將其作 為信號(hào)源內(nèi)阻加以考慮，共同作用到后一級(jí)的輸入端，簡(jiǎn)稱(chēng)開(kāi)路電壓法現(xiàn)以圖示兩級(jí)放大電路為例加以說(shuō)明。例1 ：三極管的用=6 =3=100，V =V =0.7VO計(jì)算總電壓放大倍數(shù)。分別用輸入12BE1 BE2電阻法和開(kāi)路電壓法計(jì)算。解：一、求靜態(tài)工作點(diǎn):I = cc be =33807mA = 0.0093 mA = 9.3 RABQ1

2、(氣/氣2)+ (1+ 3) R 1(51/20) +101X 2.7Icq = 3 Ibq = 0.93 mAL = Vb2 = V -1cqR 1 = (12 - 0.93 x 5.1) V = 7.26 VV =V -1 R - (I +1 )R - V -1 (R + R )CEQ1 cc CQ1 cl CQ1 BQ1 el cc CQ1 cl el=(12 - 0.93 X 7.8) V = 4.7 VVe2 = VB2 + Vbe2 = (7.26 + 0.7) V = 7.96 VI r I= (V -V )/R =(12-7.96)/3.9mA = 4.04/3.9mA = 1

3、.04mAVC2 = ICQ2 R2 = (1.04 x 4.3) V = 4.47 VVceq2 = VC2 - Ve2 = (4.47 - 7.96) V = -3.45 V二、求電壓增益：(1)用輸入電阻法求電壓增益先計(jì)算三極管的輸入電阻 TOC o 1-5 h z r = r + (1 +p) 26(mV) = 300 O +101 x22L。= 3.1kQ bei bb - IE1(mA)0.93r = r + (1 +p) 26(mV) = 300 o +101 x 竺 O = 2.8 kQ be2 bb I (mA)1.04電壓增益A = P (Rc1/Ri2) = 100 x(

4、5.1/2.8) =_583v1r3.1be1式中R2 =上P (R/ Rl)rbe2100 X 4.3 = -153.62.8A = A 1A 2 = -58.3 x (-153.6) = 8955如果求從vsM起的電壓增益，需計(jì)算輸入電阻Ri1=r /R /R = 3.1/51/20 = 2.55kQ be1 b1b2Avs1Rn A RS+R-1矣L x (-58.3) = -41.9 v11 + 2.55A = A 1A2 =-41.9 x (-153.6) = 6436(2)用開(kāi)路電壓法求電壓增益第一級(jí)的開(kāi)路電壓增益A =vO1PR c1 =rbe1100 x 5.13.1= -16

5、4.5R q RaL -史 x 也= -L_v2R + R r 5.1 + 2.8100 x 4.32.8=-54.3o1 i2 be2A = A o1 A 2 = (-164.5) x (-54.3) = 8932例2 :如圖所示為兩級(jí)阻容耦合放大電路，已知U cc =12 V，R B1 = RB1 = 2 kQ，RB2 = RB2= 1 kQ，RC1=RC2=2kQ，RE1=RE2= 2kQ，七=2kQ , P1 = P2 = 5 ，U BE1=UBE2 =.6 V。求前、后級(jí)放大電路的靜態(tài)值。畫(huà)出微變等效電路。求各級(jí)電壓放大倍數(shù)率|、和總電壓放大倍數(shù)A。u1 u2u分析：解：各級(jí)電路靜態(tài)

6、值的計(jì)算采用估算法。兩級(jí)放大電路都是共發(fā)射極的分壓式偏置放大電路，由于級(jí)間采用阻容耦合方式，故各級(jí)電路的靜態(tài)值可分別計(jì)算，動(dòng)態(tài)分析時(shí)需注意第二級(jí)的輸入電阻就是第一級(jí)的負(fù)載電阻， 即 R L1= 2第一級(jí)：RB2U =B U=1X12 = 4 (V)B1Rb1 + RB2 cc 2 +1= 4 = 1.7 (mA)Re12I =、=17 = .34(mA)B1 615UCE1 = UCC TC1(RC1E1)= 12 -1.7 X (2 + 2) = 5.2(V)第二級(jí)：U =2 U =1 X12 = 4 (V)B2 RB 1 + RB 2 CC 2 + 1UB2 - UBE2 = 4 - .6

7、 = 1.7 (mA)Re22、=17 = .34(mA) 6 25U CE2 = U CC - 1C2( RC2 + RE2)= 12 一 乂 (2 + 2) = (V)微變等效電路如圖所示。(3)求各級(jí)電路的電壓放大倍數(shù)率、/和總電壓放大倍數(shù)率。u1 u2u三極管V1的動(dòng)態(tài)輸入電阻為：r = 300 + (1+& )竺=300 + (1 + 50) x 距=1080 (Q) be11 I1.7三極管V2的動(dòng)態(tài)輸入電阻為：r = 300 + (1 + & )竺=300 + (1 + 50) x 匹=1080 (Q) be22 I1.7第二級(jí)輸入電阻為：ri2=R1/%2鼠=20101.08

8、= 0.93(心)第一級(jí)等效負(fù)載電阻為：RL1 = RC1/ ri2 = 2/0.93 = 0.63 (心)第二級(jí)等效負(fù)載電阻為：RL2 = RC2/ RL= 2/2 = 1 (心)第一級(jí)電壓放大倍數(shù)為：奉=皿=絲* = 30 u1r be11.08第二級(jí)電壓放大倍數(shù)為：& 2人50 X 1rbe2= 50 1.08兩級(jí)總電壓放大倍數(shù)為：A = A A = (30) X (50) = 1500 u u1 u2例3：在如圖所示的兩級(jí)阻容耦合放大電路中，已知UCC = 12 V, RB1 = 30 kQ, Rb2 = 20 kQ，RC1 = RE1= 4 kQ，RB3= 130 kQ，RE2=3k

9、Q，RL=L5kQ，P1=P2= 50BE1=U BE2=0.8 V。求前、后級(jí)放大電路的靜態(tài)值畫(huà)出微變等效電路。求各級(jí)電壓放大倍數(shù)奉|、裕、和總電壓放大倍數(shù)A。u1 u2u后級(jí)采用射極輸出器有何好處？分析第一級(jí)放大電路是共發(fā)射極的分壓式偏置放大電路，第二級(jí)放大電路是射極輸出器。射極輸出器的輸出電阻很小，可使輸出電壓穩(wěn)定，增強(qiáng)帶負(fù)載能力。解 (1)各級(jí)電路靜態(tài)值的計(jì)算采用估算法。第一級(jí)：U =RB2 U=20 X12 = 4.8 (V)B1Rb1 + Rb2 cc 30 + 20I - I = B1 BE1 = i08 = 1 (mA) C1E1R4I = = = 0.02 (mA) B1 &

10、 150UCE1 = UCC -1C1(RC1 + Re1)= 12 -1X (4 + 4) = 4 (V)第二級(jí)：I = Ucc - Ube2=12 - 0.8= 0.04 (mA)B2 Rb3 + (1 + & 2)RE2130 + (1 + 50) X 3IC2 =&21B2 = 50 x 0.04 = 2 (mA)CE2=U CC-1C2RE2 =12 - 2 x 3 = 6(V)微變等效電路如圖所示。(3)求各級(jí)電路的電壓放大倍數(shù)奉|、奉,和總電壓放大倍數(shù)A。 TOC o 1-5 h z u1 u2u三極管V1的動(dòng)態(tài)輸入電阻為：r = 300 + (1+ P )蘭=300 + (1

11、+ 50) x 類(lèi)=1630 (Q)be1U 171，三極管V2的動(dòng)態(tài)輸入電阻為：r = 300 + (1+ P )丑=300 + (1 + 50) x 26 = 960(Q)be22, 1，2第二級(jí)輸入電阻為：ri2 = RB3 /rbe2 +(1+P 2) RE2 = 130/0.96 + (1 + 50) x 3 = 70.5 (kQ)第一級(jí)等效負(fù)載電阻為：R ； 1 = RC1/ ri2 = 470.5 = 3.8 (kQ)第二級(jí)等效負(fù)載電阻為：R；2= Re2 R l= 3/L5 =1 (kQ)第一級(jí)電壓放大倍數(shù)為：A =-皿=-Q = -116 u1r be11.63(1 + 50

12、) x 1第二級(jí)電壓放大倍數(shù)為：c= 0.98rbe2 + (1 + P 2) R； 20.96 + (1 + 50) x 1兩級(jí)總電壓放大倍數(shù)為：奉=A A = (-116) x 0.98 = 114u u1 u2后級(jí)采用射極輸出器是由于射極輸出器的輸出電阻很小可使輸出電壓穩(wěn)定，增強(qiáng)帶負(fù)載 能力。在如圖所示的兩級(jí)阻容耦合放大電路中，已知UCC = 24V, Rb1=1MQ，Re1 = 27 kQ,RBi = 82 kQ,RB2= 43 kQ,RC2= 10kQ,RE2= 8.2 kQ,R= 10 kQ,P1 = P2 =50。求前、后級(jí)放大電路的靜態(tài)值。畫(huà)出微變等效電路。求各級(jí)電壓放大倍數(shù)奉

13、|、裕、和總電壓放大倍數(shù)A。ul u2u前級(jí)采用射極輸出器有何好處？分析 第一級(jí)放大電路是射極輸出器，第二級(jí)放大電路是共發(fā)射極的分壓式偏置放大電路。射極輸出器的輸入電阻很高，可減小信號(hào)源內(nèi)阻壓降，減輕信號(hào)源的負(fù)擔(dān)解：(1)各級(jí)電路靜態(tài)值的計(jì)算采用估算法。第一級(jí)：I =U CC U BEl WU CC U BEl =24= 0.01 (mA)b1Rbi + (l +P)ReiRbi + (l + P1)Rei1000 + (l + 50) X 27Ici =P11bi = 50 x 0.01 = 0.5 (mA)UCE1 = UCC -1C1 Rei = 24 - 0.5 X 27 = 10.5

14、 (V)第二級(jí)：U =bs U = 43 x 24 = 8.3 (V)B2R B1 + R；2 cc 82 + 43I * I = UB2 - UBE2 * BS = 83 = l (mA)C2 E2Re2Re2 8.2I =農(nóng)=0.02 (mA) B2 P 250UCE2 = Ucc 一/C2(RC2 + RE2)= 24 - 1 + &2)= (V)微變等效電路如圖所示。(3)求各級(jí)電路的電壓放大倍數(shù)奉|、奉,和總電壓放大倍數(shù)奉。u1 u2u三極管V1的動(dòng)態(tài)輸入電阻為：膈=300 + (1+P )奕E1=300 + (1 + 50) x 普=2950 (Q)三極管V2的動(dòng)態(tài)輸入電阻為：醯=300 + (1+P 2)6E2=300 + (1 + 50) x 罕=1630 (Q)第二級(jí)輸入電阻為：ri2=R1 2 rbe2 = 82/43/1-63 T.27 (kQ)第一級(jí)等效負(fù)載電阻為：RL1= Re1 ri2 = 27/1.27 T.2 (kQ)