《多級(jí)放大器》ppt課件

1、引言引言極間耦合方式：極間耦合方式：直接直接耦合耦合A1A2電路簡(jiǎn)單，能放大交、直流電路簡(jiǎn)單，能放大交、直流信號(hào)，信號(hào)，“Q 相互影響，零點(diǎn)相互影響，零點(diǎn)漂移嚴(yán)重。漂移嚴(yán)重。阻容阻容耦合耦合A1A2各級(jí)各級(jí) “Q 獨(dú)立，只放大交流獨(dú)立，只放大交流信號(hào)，信號(hào)頻率低時(shí)耦合電信號(hào)，信號(hào)頻率低時(shí)耦合電容容抗大。容容抗大。變壓變壓 器器耦合耦合A1A2用于選頻放大器、用于選頻放大器、功率放大器等。功率放大器等。+第一級(jí)A1第二級(jí)A2An第n級(jí)uoiu優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 不適宜放大緩慢變化的信號(hào)。不適宜放大緩慢變化的信號(hào)。 不便于作成集成電路。+Re1b12Rb11Rc1RRb2b1Cb2CT1ou_uib3L

2、TV2CRCCRe2放大頻率不太低的交流信號(hào)放大頻率不太低的交流信號(hào)交流放大器交流放大器低頻特性差；只能使信號(hào)直接經(jīng)過(guò)，而不能改動(dòng)其參數(shù)。低頻特性差；只能使信號(hào)直接經(jīng)過(guò)，而不能改動(dòng)其參數(shù)。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 各級(jí)放大器靜態(tài)任務(wù)點(diǎn)相互影響。 輸出溫度漂移嚴(yán)重。輸出溫度漂移嚴(yán)重。缺陷：缺陷： 可放大緩慢變化的信號(hào)?？煞糯缶徛兓男盘?hào)。 電路中無(wú)電容，便于集成化低頻特性好，能放大緩慢變化低頻特性好，能放大緩慢變化甚至直流信號(hào)直流放大器甚至直流信號(hào)直流放大器為理處理這個(gè)問(wèn)題：可以采用如下的方法。為理處理這個(gè)問(wèn)題：可以采用如下的方法。T1、T2都處于飽和都處于飽和1靜態(tài)任務(wù)點(diǎn)不獨(dú)立aRRB1C1uiuoTT

3、12UCE1E2RRC2(a) 參與電阻參與電阻RE2方法一：方法一：RRB1C1R C2uiuoTT12RUz+VDzCCb在在T2的發(fā)射極參與穩(wěn)壓管的發(fā)射極參與穩(wěn)壓管方法二：方法二：RRB1C1R E2uiuoTT12RC2VCC+方法三：可以在電路中采用不同類型的管子，即方法三：可以在電路中采用不同類型的管子，即NPN和和PNP管配合運(yùn)用，如以下圖所示。管配合運(yùn)用，如以下圖所示。利用利用NPN型管和型管和PNP型管進(jìn)展電平挪動(dòng)型管進(jìn)展電平挪動(dòng)3直接耦合放大電路中的零點(diǎn)漂移問(wèn)題直接耦合放大電路中的零點(diǎn)漂移問(wèn)題1何謂零點(diǎn)漂移？何謂零點(diǎn)漂移？2產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的緣由產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的緣由3零點(diǎn)漂移的嚴(yán)

4、重性及其抑制方法零點(diǎn)漂移的嚴(yán)重性及其抑制方法電阻，管子參數(shù)的變化，電源電壓的動(dòng)搖。假設(shè)采用高精度電阻并經(jīng)經(jīng)過(guò)老化處置和采 用高穩(wěn)定度的電源，那么晶體管參數(shù)隨溫度的變化將成為產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的主要緣由。假設(shè)零點(diǎn)漂移的大小足以和輸出的有用信號(hào)相比較，就無(wú)法正確地將兩者加以區(qū)分。因此，為了使放大電路能正常任務(wù)，必需有效地抑制零點(diǎn)漂移。T2Rb11Rb21RLRb12Re1Rb22Re2C1T1V1V2uo UCCuiC2Ce優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：缺陷：缺陷：體積大，本錢(qián)高，不便于集成；體積大，本錢(qián)高，不便于集成；不能傳送直流或者頻率低的信號(hào)，高頻和低頻性能都很差不能傳送直流或者頻率低的信號(hào)，高頻和低頻性能都很差4

5、. 光電耦合光電耦合光電耦合方式是經(jīng)過(guò)光電耦合器件實(shí)現(xiàn)的光電耦合方式是經(jīng)過(guò)光電耦合器件實(shí)現(xiàn)的 .思緒：根據(jù)電路的約束條件和管子的思緒：根據(jù)電路的約束條件和管子的IB、IC和和IE的相的相互關(guān)系，列出方程組求解。假設(shè)電路中有特殊電位點(diǎn)，互關(guān)系，列出方程組求解。假設(shè)電路中有特殊電位點(diǎn)，那么應(yīng)以此為突破口，簡(jiǎn)化求解過(guò)程。那么應(yīng)以此為突破口，簡(jiǎn)化求解過(guò)程。多級(jí)放大電路的分析多級(jí)放大電路的分析1、靜態(tài)任務(wù)點(diǎn)的分析、靜態(tài)任務(wù)點(diǎn)的分析變壓器耦合變壓器耦合 同第二章單級(jí)放大電路同第二章單級(jí)放大電路阻容耦合阻容耦合直接耦合直接耦合二二. . 多級(jí)放大器的分析多級(jí)放大器的分析i.o.uUUA o1.o.i.o1.

6、UUUU u2u1AA 留意：在算前級(jí)放大倍留意：在算前級(jí)放大倍數(shù)時(shí)，要把后級(jí)的輸入數(shù)時(shí)，要把后級(jí)的輸入阻抗作為前級(jí)的負(fù)載！阻抗作為前級(jí)的負(fù)載！unu2u1uAAAA 擴(kuò)展到擴(kuò)展到n n級(jí)：級(jí)：+io1Ruo1-u+i1Ro2oR-LuuRA2+o1i2oRR-u+負(fù)載o2A1iRAu1(dB) = Au1 (dB) + Au2 (dB) + + Aun (dB) 3. 輸入電阻輸入電阻4. 輸出電阻輸出電阻最前級(jí)最前級(jí) (普通情況下普通情況下最后級(jí)最后級(jí) (普通情況下普通情況下+io1Ruo1-u+i1Ro2oR-LuuRA2+o1i2oRR-u+負(fù)載o2A1iR211iLiirRrr)1(

7、 nosnonorrrr設(shè)：設(shè)： 1= 2= =100，UBE1=UBE2=0.7 V。舉例舉例1：兩級(jí)放大電路如圖示，求：兩級(jí)放大電路如圖示，求Q、Au、ri、ro+Rb1Vi+c1RRub2e1b1Te1CCCR-CRe2c2R+ou-1T251k20k5.1k2.7k3.9k4.3kCe2解：解：1 1求靜態(tài)任求靜態(tài)任務(wù)點(diǎn)務(wù)點(diǎn)0.99mA=7 . 27 . 038. 3=e1BEB1C1 RUUIuA9 .9/C1B1 IIV6 . 48 . 799. 012)(e1c1C1ccCE1 RRIVUV2 . 71 . 599. 012c1C1ccB2C1 RIVUU3.38V=b2b1b2

8、CCB1 RRRVU+Rb1Vi+c1RRub2e1b1Te1CCCR-CRe2c2R+ou-1T251k20k5.1k2.7k3.9k4.3kCe2(+12V)mA04. 19 . 3/ ) 9 . 712(/ )(e2E2CCC2E2 RUUIIV47. 43 . 404. 1c2C2C2 RIUV9 .77 .02 .7BE2B2E2 UUUV43. 39 . 747. 4E2C2CE2 UUU+Rb1Vi+c1RRub2e1b1Te1CCCR-CRe2c2R+ou-1T251k20k5.1k2.7k3.9k4.3kCe2(+12V)2 2求電壓放大倍數(shù)求電壓放大倍數(shù)先計(jì)算三極管的輸入電

9、阻先計(jì)算三極管的輸入電阻k7 .204.126101200mA)(mV)(26)1(=k0 .399.026101200mA)(mV)(26)1(=E2bbbe2E1bbbe1 IrrIrr +Rb1Vi+c1RRub2e1b1Te1CCCR-CRe2c2R+ou-1T251k20k5.1k2.7k3.9k4.3kCe2(+12V)畫(huà)微變等效電路：畫(huà)微變等效電路：+Rb1Vi+c1RRub2e1b1Te1CCCR-CRe2c2R+ou-1T251k20k5.1k2.7k3.9k4.3kCe2(+12V)+b1b2b1+ib1c1iii-re1b1c1RuRbe1RRc1irie2Rb2c2c2

10、c2ibe2b2ib2uo+-oR電壓增益：電壓增益：be2i2be1i2c11, 3 .583)7 . 2/1 . 5(100)/(=rRrRRAu 式式中中 6 .1538 . 23 . 4100)/(=be2Lc2u2 rRRA 8955)6 .153(3 .5821 uuuAAA+b1b2b1+ib1c1iii-re1b1c1RuRbe1RRc1irie2Rb2c2c2c2ibe2b2ib2uo+-oR3 3求輸入電阻求輸入電阻ri =ri1 =rbe1 / Rb1 / Rb2 =2.55 k 4 4求輸出電阻求輸出電阻rO =RC2 =4.3 k +b1b2b1+ib1c1iii-r

11、e1b1c1RuRbe1RRc1irie2Rb2c2c2c2ibe2b2ib2uo+-oR如下圖的兩級(jí)電壓放大電路，如下圖的兩級(jí)電壓放大電路，知知1= 2 =50, T11= 2 =50, T1和和T2T2均為均為3DG8D3DG8D。計(jì)算前、后級(jí)放大電路的靜態(tài)值計(jì)算前、后級(jí)放大電路的靜態(tài)值(UBE=0.6V);(UBE=0.6V); RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+B1R B2R T1T2E2R E1R 1M27k82k43k7.5k51010koU.Ui. 兩級(jí)放大電路的靜態(tài)值可分別計(jì)算。兩級(jí)放大電路的靜態(tài)值可分別計(jì)算。 RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+B1R

12、B2R T1T2E2R E1R 1M27k82k43k7.5k51010koU.Ui.A8 . 9mA2750)(110000.624) (1E1B1BECCB1 RRUUImA 49. 0mA 0098. 050)(1)1(B1E1 II V77. 10V2749. 024E1E1CCCE RIUUV26. 843V438224B2B2B1CCB2 RRRUVmA 96. 0mA5 . 751. 06 . 026. 8E2E2BE2B2C2 RRUUIV71. 6)V5 . 751. 010(96. 024)(E2E2C2C2CCCE2 RRRIUURB1C1C2RE1+RC2C3CE+24

13、V+Ui.B1R B2R T1T2E2R E1R 1M27k82k43k7.5k51010koU.如下圖的兩級(jí)電壓放大電路，如下圖的兩級(jí)電壓放大電路，知知1= 2 =50, T11= 2 =50, T1和和T2T2均為均為3DG8D3DG8D。 RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+B1R B2R T1T2E2R E1R 1M27k82k43k7.5k51010koU.Ui.1 1求各級(jí)電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)求各級(jí)電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù) 994 022 950)(1322 9)501 ()1 ()1 (L111beL111u.RrRA 2bI2cIrbe2RC2rbe1

14、RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U. 1851. 050)(179. 11050)1 (2E2be22C2 RrRAu 總電壓放大倍數(shù)總電壓放大倍數(shù)9 . 1718)(994. 021 uuuAAA2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U.2ir1iirr 2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U. 由微變等效電路可知，放大電路的輸入電阻由微變等效電路可知，放大電路的輸入電阻 ri ri 等于第一級(jí)的輸入電阻

15、等于第一級(jí)的輸入電阻ri1ri1。第一級(jí)是射極輸出器，。第一級(jí)是射極輸出器，它的輸入電阻它的輸入電阻ri1ri1與負(fù)載有關(guān)，而射極輸出器的負(fù)與負(fù)載有關(guān)，而射極輸出器的負(fù)載即是第二級(jí)輸入電阻載即是第二級(jí)輸入電阻 ri2 ri2。 k58. 196. 0265120026)1(200Ebe2 Ir k 14)1 (/E2be2B2B12 RrRRri k 22. 9k14271427/i2E1L1 rRR2ir2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U. k 349 02650)(120026) (1200rE11be1 .I

16、k 320)1 (/L1be1B1i1i RrRrr 2oorr k10C2o2o Rrr2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U. 1 = 60, 2 = 100; rbe1= 2 k , rbe2 = 2.2 k 。求求 Au, Ri, Ro。例例 5: 解解 Ri2 = R6 / R7 / rbe2RL1 = R3 / Ri2 9.61 . 0 6123 . 1 60)1 (41be1L11 1 RrRAu 1112 . 2) 1 . 5/7 . 4( 100be2L2 2 rRAu AU=AU1AU2Ri = Ri1= R1 / R2 / rbe1 + (1+ 1)R4Ro = R8 = 4.7 k 3、三種耦合方式