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1=2=100，VBE1=VBE2=0.7V。計(jì)算總電壓放大倍數(shù)。分別用輸入電阻法和開(kāi)路電壓法計(jì)算。解：一、求靜態(tài)工作點(diǎn)： IBQ1=V'CC-VBE1(Rb1/Rb2)+(1+)Re1=3.38-0.7(51/2

2、0)+1012.7mA=0.0093mA=9.3AICQ1=IBQ1=0.93mAVC1=VB2=Vcc-ICQ1Rc1=(12-0.935.1) V=7.26 VVCEQ1=Vcc-ICQ1Rc1-(ICQ1+IBQ1)Re1Vcc-ICQ1(Rc1+Re1)=(12-0.937.8) V=4.7 VVE2=VB2+VBE2=(7.26+0.7) V=7.96 VIEQ2ICQ2=(VCC-VE2)/Re2=(12-7.96)/3.9 mA=4.04/3.9 mA=1.04 mAVC2=ICQ2Rc2=(1.044.3) V=4.47 VVCEQ2=VC2-VE2=(4.47-7.96) V

3、=-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rbe1=rbb+(1+)26(mV)IE1(mA)26(mV)電壓增益Av1=-(Rc1/Ri2)rbe1 =-100(5.1/2.8)3.1=-58.3式中Ri2=rbe2Av=Av1Av2=-58.3(-153.6)=8955如果求從VS算起的電壓增益，需計(jì)算輸入電阻 Ri1=rbe1/Rb1/Rb2=3.1/51/20=2.55k Avs1=Ri1RS+Ri1Av1=2.551+2.55(-58.3)=-41.9Avs=Avs1Av2=-41.9(-153.6)=6436（2）用開(kāi)路電壓法求電壓增益 第

4、一級(jí)的開(kāi)路電壓增益AvO1=-Ro1Rc1Av=AvO1Av2=(-164.5)(-54.3)=8932例2：如圖所示為兩級(jí)阻容耦合放大電路，已知U'=10RB2=RB2UBE1CC=12V，RB1=2'=20=RB1=k，=50k，RC1V。=RC2=2k，RE1=RE2=2k，RLk，12，=UBE2=0.6（1）求前、后級(jí)放大電路的靜態(tài)值。 （2）畫(huà)出微變等效電路。和總電壓放大倍數(shù)A 。、A（3）求各級(jí)電壓放大倍數(shù)Au2uu1CCRus+uo-分析： 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

5、級(jí)的輸入電阻就是第一級(jí)的負(fù)載電阻，即RL1=ri2。解： （1）各級(jí)電路靜態(tài)值的計(jì)算采用估算法。第一級(jí)：UB1=RB2RB1+RB2UB1UCC=1020+1012=4（V）IC1IE1=-URE1BE1=4-0.62=1.7（mA）IB1=IC11=1.750=0.034（mA）（V）UCE1=UCC-IC1(RC1+RE1)=12-1.7(2+2)=5.2第二級(jí)：UB2='RB2'+RB2'RB1UB2UCC=1020+1012=4（V）IC2IE2=-URE2BE2=4-0.62=1.7（mA）IB2=IC2=1.750=0.034（mA）（V）2UCE2=UCC

6、-IC2(RC2+RE2)=12-1.7(2+2)=5.2（2）微變等效電路如圖所示。R U +o-和總電壓放大倍數(shù)A 。 、A（3）求各級(jí)電路的電壓放大倍數(shù)Au2uu1三極管V1的動(dòng)態(tài)輸入電阻為：rbe1=300+(1+1)26IE1=300+(1+50)261.7=1080()三極管V2的動(dòng)態(tài)輸入電阻為：rbe2=300+(1+2)26IE2=300+(1+50)261.7=1080()第二級(jí)輸入電阻為：'/RB2'/rbe2=20/10/1.08=0.93ri2=RB1（k）第一級(jí)等效負(fù)載電阻為：'=RC1/ri2=2/0.93=0.63RL1（k）第二級(jí)等效負(fù)載

7、電阻為：'=RC2/RL=2/2=1（kRL2）第一級(jí)電壓放大倍數(shù)為：Au1=-'1RL1rbe1=-=-30第二級(jí)電壓放大倍數(shù)為：Au2=-'2RL2rbe2=-5011.08=-50兩級(jí)總電壓放大倍數(shù)為：=A A Auu1u2=(-30)(-50)=1500例3：在 如圖所示的兩級(jí)阻容耦合放大電路中，已知U，UBE1CC=12V，RB1=30k，RB21=2=20kRC1=RE1=4=UBE2k，RB3=130k，RE2=3k，RL=1.5k，=50，=0.8V。（1）求前、后級(jí)放大電路的靜態(tài)值。 （2）畫(huà)出微變等效電路。和總電壓放大倍數(shù)A 。 、A（3）求各級(jí)電壓

8、放大倍數(shù)Au2uu1（4）后級(jí)采用射極輸出器有何好處？CC+uo-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)：UB1=RB2RB1+RB2UB1UCC=2030+2012=4.8（V）IC1IE1=-URE1BE1=4.8-0.84=1（mA）IB1=IC11=150=0.02（mA）（V）UCE1=UCC-IC1(RC1+RE1)=12-1(4+4)=4第二級(jí)：IB2=UCC-UBE2RB3+(1+2)RE2=12-0.8130+(1+50)3=0

9、.04（mA）IC2=2IB2=500.04=2UCE2（mA）（V）=UCC-IC2RE2=12-23=6（2）微變等效電路如圖所示。+o-和總電壓放大倍數(shù)A 。 、A（3）求各級(jí)電路的電壓放大倍數(shù)Au2uu1三極管V1的動(dòng)態(tài)輸入電阻為：rbe1=300+(1+1)26IE1=300+(1+50)261=1630()三極管V2的動(dòng)態(tài)輸入電阻為：rbe2=300+(1+2)26IE2=300+(1+50)262=960()第二級(jí)輸入電阻為：ri2=RB3/rbe2+(1+2)RE2=130/0.96+(1+50)3=70.5（k）第一級(jí)等效負(fù)載電阻為：'=RC1/ri2=4/70.5=

10、3.8RL1（k）第二級(jí)等效負(fù)載電阻為：'=RE2/RL=3/1.5=1RL2（k）第一級(jí)電壓放大倍數(shù)為：Au1=-'1RL1rbe1=-=-116第二級(jí)電壓放大倍數(shù)為：Au2='(1+2)RL2'rbe2+(1+2)RL2=(1+50)10.96+(1+50)1=0.98兩級(jí)總電壓放大倍數(shù)為：=A A Auu1u2=(-116)0.98=114（4）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。例4： 在如圖所示的兩級(jí)阻容耦合放大電路中，已知URE1=27'k，RB1=50=82'k，RB2=43CC=24

11、V，RB1=1=10M， k，k，RC2=10k，RE2=8.2k，RL1=2。（1）求前、后級(jí)放大電路的靜態(tài)值。 （2）畫(huà)出微變等效電路。和總電壓放大倍數(shù)A 。 、A（3）求各級(jí)電壓放大倍數(shù)Au2uu1（4）前級(jí)采用射極輸出器有何好處？CC+uo-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)：IB1=UCC-UBE1RB1+(1+1)RE1UCC-UBE1RB1+(1+1)RE1=241000+(1+50)27=0.01（mA）IC1=1IB

12、1=500.01=0.5UCE1（mA）（V）=UCC-IC1RE1=24-0.527=10.5第二級(jí)：UB2='RB2'+RB2'RB1UB2UCC=4382+43UB224=8.3（V）IC2IE2=-URE2IC2=BE2RE2=1（mA）IB2=150=0.02（mA）（V）2UCE2=UCC-IC2(RC2+RE2)=24-1(10+8.2)=5.8（2）微變等效電路如圖所示。+o-和總電壓放大倍數(shù)A 。 、A（3）求各級(jí)電路的電壓放大倍數(shù)Au2uu1三極管V1的動(dòng)態(tài)輸入電阻為：rbe1=300+(1+1)26IE1=300+(1+50)260.5=2950()三極管V2的動(dòng)態(tài)輸入電阻為：rbe2=300+(1+2)26IE2=300+(1+50)261=1630()第二級(jí)輸入電阻為：'/RB2'/rbe2=82/43/1.63=1.27ri2=RB1（k）第一級(jí)等效負(fù)載電阻為：'=RE1/ri2=27/1.27=1.2RL1（k）第二級(jí)等效負(fù)載電阻為：'=RC2/RL