項(xiàng)目2-1.1 放大器頻率特性與多級(jí)放大器講解

2-1

放大電路頻率特性與多級(jí)放大器一、

放大電路的頻率特性簡介

阻容耦合放大電路由于存在級(jí)間耦合電容、發(fā)射極旁路電容及三極管的結(jié)電容等，它們的容抗隨頻率變化，故當(dāng)信號(hào)頻率不同時(shí)，放大電路的輸出電壓相對(duì)于輸入電壓的幅值和相位都將發(fā)生變化。頻率特性幅頻特性：電壓放大倍數(shù)的模|Au|與頻率f

的關(guān)系相頻特性：輸出電壓相對(duì)于輸入電壓的相位移

與頻率f的關(guān)系通頻帶f|Au

|0.707|Auo|fLfH|Auo|幅頻特性下限截止頻率上限截止頻率耦合、旁路電容造成。三極管結(jié)電容、

造成f–270°–180°–90°相頻特性

O

在中頻段

所以，在中頻段可認(rèn)為電容不影響交流信號(hào)的傳送，放大電路的放大倍數(shù)與信號(hào)頻率無關(guān)。(前面所討論的放大倍數(shù)及輸出電壓相對(duì)于輸入電壓的相位移均是指中頻段的)

三極管的極間電容和導(dǎo)線的分布電容很小，可認(rèn)為它們的等效電容CO與負(fù)載并聯(lián)。由于CO的電容量很小，它對(duì)中頻段信號(hào)的容抗很大，可視作開路。

由于耦合電容和發(fā)射極旁路電容的容量較大，故對(duì)中頻段信號(hào)的容抗很小，可視作短路。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS+-

由于信號(hào)的頻率較低，耦合電容和發(fā)射極旁路電容的容抗較大，其分壓作用不能忽略。以至實(shí)際送到三極管輸入端的電壓

比輸入信號(hào)

要小，故放大倍數(shù)降低，并使產(chǎn)生越前的相位移（相對(duì)于中頻段）。

在低頻段：

所以，在低頻段放大倍數(shù)降低和相位移越前的主要原因是耦合電容和發(fā)射極旁路電容的影響。

CO的容抗比中頻段還大，仍可視作開路。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS+-C1C2

由于信號(hào)的頻率較高，耦合電容和發(fā)射極旁路電容的容抗比中頻段還小，仍可視作短路。

在高頻段：

所以，在高頻段放大倍數(shù)降低和相位移滯后的主要原因是三極管電流放大系數(shù)

、極間電容和導(dǎo)線的分布電容的影響。CO的容抗將減小，它與負(fù)載并聯(lián)，使總負(fù)載阻抗減小，在高頻時(shí)三極管的電流放大系數(shù)

也下降，因而使輸出電壓減小，電壓放大倍數(shù)降低，并使產(chǎn)生滯后的相位移（相對(duì)于中頻段）。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSCo2.6

多級(jí)放大電路及其級(jí)間耦合方式

信號(hào)源與放大電路之間、兩級(jí)放大電路之間、放大器與負(fù)載之間的連接方式。

常用的耦合方式：直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合。動(dòng)態(tài):傳送信號(hào)減少壓降損失靜態(tài)：保證各級(jí)有合適的Q點(diǎn)波形不失真多級(jí)放大電路的框圖對(duì)耦合電路的要求第二級(jí)

推動(dòng)級(jí)

輸入級(jí)

輸出級(jí)輸入輸出1.耦合方式2.阻容耦合放大電路第一級(jí)第二級(jí)負(fù)載信號(hào)源兩級(jí)之間通過耦合電容

C2與下級(jí)輸入電阻連接RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+++++–RS+–RC2C3CE2RE2RL+++UCC+––T1T2(1)

靜態(tài)分析

由于電容有隔直作用，所以每級(jí)放大電路的直流通路互不相通，每級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)互相獨(dú)立，互不影響，可以各級(jí)單獨(dú)計(jì)算。

兩級(jí)放大電路均為共發(fā)射極分壓式偏置電路。前面講過計(jì)算方法RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+++++–RS+–RC2C3CE2RE2RL+++UCC+––T1T2(2)

動(dòng)態(tài)分析微變等效電路第一級(jí)第二級(jí)rbeRB2RC1EBC+-+-+-RSrbeRC2RLEBC+-RB1多級(jí)放大器應(yīng)用舉例--助聽器如圖2-30所示是一個(gè)簡易助聽器電路，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)多級(jí)音頻放大電路，圖中M為拾音器(話筒)，它將接受到的外界聲音轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(音頻電流)，經(jīng)三級(jí)放大電路放大后，推動(dòng)耳機(jī)N發(fā)出較大聲，從而起到助聽的作用。三級(jí)放大電路均采用共發(fā)射極電路，是為了得到較大的電壓、電流放大倍數(shù)。圖中100K電位器用以調(diào)整電路的放大倍數(shù)，達(dá)到控制音量的目的。

**例2:此例復(fù)雜些，參考

如圖所示的兩級(jí)電壓放大電路，已知β1=β2=50,T1和T2均為3DG8D。(1)計(jì)算前、后級(jí)放大電路的靜態(tài)值(UBE=0.6V);(2)求放大電路的輸入電阻和輸出電阻；

(3)

求各級(jí)電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)。

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M

27k

82k

43k

7.5k

510

10k

解:(1)兩級(jí)放大電路的靜態(tài)值可分別計(jì)算。第一級(jí)是射極輸出器:

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M

27k

82k

43k

7.5k

510

10k

第二級(jí)是分壓式偏置電路解:

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M

27k

82k

43k

7.5k

510

10k

第二級(jí)是分壓式偏置電路解:

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M

27k

82k

43k

7.5k

510

10k

rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(2)

計(jì)算

r

i和r

0

由微變等效電路可知，放大電路的輸入電阻

ri等于第一級(jí)的輸入電阻ri1。第一級(jí)是射極輸出器，它的輸入電阻ri1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

ri2。微變等效電路rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(2)

計(jì)算

r

i和r

0(2)

計(jì)算

r

i和r

0rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(3)求各級(jí)電壓