多级放大电路解读

多级放大电路和差分放大电路制作：浙江广厦建设职业技术学院信息与控制工程学院一、多级放大电路1、多级放大电路的耦合方式常用的耦合方式有三种,即阻容耦合、直接耦合和变压器耦合。（1）多级放大电路的组成图1多级放大电路组成的方框图信号源中间级输出级负载输入级多级放大电路（2）阻容耦合图2阻容耦合放大电路图3直接耦合放大电路（3）直接耦合图4直接耦合方式实例（4）变压器耦合图5变压器耦合放大电路2、多级放大电路的指标计算（1）电压放大倍数iOuUUA32312OOOiOiUUUUUU、、由于则上式可写成32133221uuuiOiOiOuAAAUUUUUUA加以推广到n级放大器nuuuuuAAAAA321图6三级阻容耦合放大电路图7考虑前后级相互影响图2-35Uo＋C1＋＋UCC＋C2－＋UiV＋C2＋ri＋UCC＋C3V3Rb12Rb11Rc1Re1Ce1ri21Rb22Rb21Rc2Re2Ce2Uo2(a)(b)（2）输入电阻和输出电阻一般说来,多级放大电路的输入电阻就是输入级的输入电阻,而输出电阻就是输出级的输出电阻。由于多级放大电路的放大倍数为各级放大倍数的乘积,所以,在设计多级放大电路的输入级和输出级时,主要考虑输入电阻和输出电阻的要求,而放大倍数的要求由中间级完成。具体计算输入电阻和输出电阻时,可直接利用已有的公式。但要注意,有的电路形式,要考虑后级对输入级电阻的影响和前一级对输出电阻的影响。【例】下图为三级放大电路：图三级阻容耦合放大电路图2-36＋－UiC1C2＋V1＋V2＋C3RLUoC4＋＋UCC＋－V3＋＋Rc3Ce3Re3Rb31Ce2Re′2Rb21Re2Re1Rb32Rc2Rb22Rb1已知:,1,3,5,1,750,100,20,22,100,15,100,150,1532321313221221'2kRkRkRkRkRkRkRkRkRkRkRkRVULcceeeebbbbbCC三极管的电流放大倍数均为β=50。试求电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。解：图示放大电路,第一级是射极输出器,第二、三级都是具有电流反馈的工作点稳定电路,均是阻容耦合,所以各级静态工作点均可单独计算。第一级:VRIUUmAIImARRUUIeCQCCCEQBQCQebBECCBQ8.22061.01561.0012.050012.010201503.14)1(111第二级:VRRRIUUImARRUIVUUUVURRRUeecCQCCCEQCQeeEEQBEBECCbbbB3.6)(48.185.026.126.196.1151510015222222222221212'2'2VRRIUUImARUIVUUUVURRRUecCQCCCEQCQeEEQBEBECCbbbB7)(21227.07.27.215221002233333333332231313第三级:电压放大倍数:321uuuuAAAA第一级:第一级是射极输出级,其电压放大倍数1)1()1(''121ebeeuRrRA第二级:13.51.0512.18.0502.148.1265130026)1(96.02265130026)1(96.096.0//22//100////8.096.0//5//)1(22'23'33323133222222'''uEQbbbeEQbbbebebbiiccebecuAkIRrkIRrkrRRRkrRRRrRA第三级:20006.3913.5106.3996.075.05075.01//3//321333333''uuuuuLccbecuAAAAAkRRRrRA输入电阻:输入电阻即为第一级输入电阻KIrrkRrRrrkRrrkRrrkrRrrEQbbbeebebbiieeebeiibii48.261.0265130026)1(17.43.6//15//100)1(//[//45.3178)1(81178//150//112222212211111111'''''输出电阻:输出电阻即为第三级的输出电阻ro=ro3=Rc3=3kΩ二、差分放大电路1、零点漂移：在直接耦合时，输入电压为零，但输出电压离开零点，并缓慢地发生不规则变化的现象，这种现象就是零点漂移。产生的原因：放大器件的参数受温度影响而使Q点不稳定。也称温度漂移。放大电路级数愈多，放大倍数愈高，零点漂移问题愈严重。2、抑制零漂的方法：(1)引入直流负反馈以稳定Q点；(2)利用热敏元件补偿放大器的零漂；(3)采用差分放大电路。第三种方法是最有效，在集成电路中广泛使用。3、差分放大电路电路图和特点特点：采用如上图所示的电路参数完全相同，管子特性也相同的电路，电路以两只管子集电极电位差为输出，可克服温度漂移。4.对共模信号的抑制作用共模信号：输入信号uI1和uI2大小相等，极性相同。共模信号的输入使两管集电极电压有相同的变化。因此，由于电路参数的理想对称性，温度变化时管子的电流变化完全相同，故可以将温度漂移等效成共模信号，差分放大电路对共模信号有很强的抑制作用。5.对差模信号的放大作用差模信号：输入信号uI1和uI2大小相等，极性相反。小结：1、多级放大器的耦合方式和指标计算2、差分放大电路的性能分析作业：见参考书2，P10417