1、第第2 2章章 基本放大電路基本放大電路前一頁 后一頁 節目錄退出2.1 放大器概述放大器概述2.2 單管放大電路靜態分析單管放大電路靜態分析2.3 放大電路動態分析放大電路動態分析2.4 放大電路工作點穩定電路放大電路工作點穩定電路2.5 射極跟隨器射極跟隨器2.6 場效應晶體管放大電路場效應晶體管放大電路2.7 多級放大電路多級放大電路2.8 差分放大電路差分放大電路2.9 功率放大電路功率放大電路2.10 集成運算放大器集成運算放大器2.1 2.1 放大器概述放大器概述實質：起能量實質：起能量控制控制的作用，用較小的能量控制較的作用，用較小的能量控制較 大的能量。大的能量。作用：用于放大

2、微弱信號（電壓、電流、功率）。作用：用于放大微弱信號（電壓、電流、功率）。分類：分類：用途用途電壓（電流）放大器，功率放大器。電壓（電流）放大器，功率放大器。信號類型信號類型直流放大器，交流放大器。直流放大器，交流放大器。頻率范圍頻率范圍低頻、中頻、高頻放大器。低頻、中頻、高頻放大器。組成結構組成結構分立元件、集成放大器。分立元件、集成放大器。前一頁 后一頁 節目錄退出放大器的主要技術指標：放大器的主要技術指標：1.1.輸入電阻輸入電阻 ri結論結論: : ri 越大越好越大越好2.2.輸出電阻輸出電阻 roiiiIUr 結論結論: :ro 越小越好越小越好前一頁 后一頁 節目錄退出SCOCI

3、UroLLSo0) 1()(RUUrRUrRUUrRRULSoLLSLLL對負載來說，放大器相當于它的信號源，而ro正是該信號源的內阻ro是一個表征放大是一個表征放大器帶負載能力的參器帶負載能力的參數。數。 3. 3.電壓放大倍數電壓放大倍數( (電壓增益）電壓增益）Au SiiSiioSoSRrrAUUUUUUAuu 4.4.輸出動態范圍輸出動態范圍 UOPP 在無明顯失真的情況下，放大器輸出的峰在無明顯失真的情況下，放大器輸出的峰峰電壓峰電壓(U(UOPPOPP) )。ioUUAu 前一頁 后一頁 節目錄退出),(lnNUUAiou),(lg20),(lg20dBIIAdBUUAioiio

4、u1N=8.7db5.非線性失真系數非線性失真系數THD：由于放大管輸入、輸出特性的非線性，因而放由于放大管輸入、輸出特性的非線性，因而放大器輸出波形不可避免地會產生或大或小的非線性失真。具體表現為，當輸大器輸出波形不可避免地會產生或大或小的非線性失真。具體表現為，當輸入某一頻率的正弦信號時，其輸出電流波形中除基波成分之外，還包含有一入某一頻率的正弦信號時，其輸出電流波形中除基波成分之外，還包含有一定數量的諧波。設基波幅值為定數量的諧波。設基波幅值為A1，諧波幅值為，諧波幅值為A2、A3、，則，則213212AAAAD六六.通頻帶通頻帶 通頻帶用于衡量放大電路對不同頻率信號的放大能力。由于放大

5、電路中電容、電感及半導體器件結電容等電抗元件的存在，在輸入信號頻率較低或較高時，放大倍數的數值會下降并產生相移。一般情況，放大電路只適用于放大某一個特定頻率范圍內的信號。 在信號頻率下降到一定程度時，放大倍數的數值明顯下降，當放大倍數下降到中頻區放大倍數的0.707倍時的頻率稱為下限頻率fl； 在信號頻率上升到一定程度時，放大倍數的數值明顯下降，當放大倍數下降到中頻區放大倍數的0.707倍時的頻率稱為下限頻率fh.lhbwfff2.2.12.2.1單管放大電路的組成單管放大電路的組成 前一頁 后一頁 節目錄退出2.2 2.2 單管放大電路靜態分析單管放大電路靜態分析電源電源UCC 、UBB ：

6、使晶體管：使晶體管的發射結正偏的發射結正偏, ,集電結反偏集電結反偏, ,也是放大器的能量來源。也是放大器的能量來源。 電容電容 C1、C2 ：起：起“耦合耦合”和隔直流的作用，和隔直流的作用，一般為幾微法一般為幾微法至幾十微法至幾十微法。晶體管晶體管T：電流放大器件：電流放大器件負載電阻負載電阻RC ：1.1.提供直流通路，保證集電結反偏；提供直流通路，保證集電結反偏；2.2.將變化將變化的電流變成變化的電壓，的電流變成變化的電壓，以獲得電壓放大，一般為幾千歐以獲得電壓放大，一般為幾千歐。 偏置電阻偏置電阻RB ：用來調節基用來調節基極偏置電流極偏置電流I IB B，使晶體管有一使晶體管有一

7、個合適的工作點，一般為幾十個合適的工作點，一般為幾十千歐到幾百千歐。千歐到幾百千歐。2.2.2 2.2.2 放大電路靜態分析放大電路靜態分析BCCBBECCBQRVRUVI 前一頁 后一頁 節目錄退出是指無交流信號輸入時，電路中的電流、電壓由直流電源產生，靜態時三極管各極電流和電壓值稱為靜態工作點Q（主要指IBQ、ICQ和UCEQ）。靜態分析主要是確定放大電路中的靜態值IBQ、ICQ和UCEQ。1. 1. 估算法估算法靜態電壓、電流值靜態電壓、電流值BQCQ II CQCCCCEQIRVU ：耦合電容可視為開路。圖解步驟：（1）用估算法求出基極電流IBQ（如40A）。（2）根據IBQ在輸出特性

8、曲線中找到對應的曲線。（3）作直流負載線。根據集電極電流IC與集、射間電壓UCE的關系式UCE=VCCICRC可畫出一條直線，該直線在縱軸上的截距為UCC/RC，在橫軸上的截距為UCC，其斜率為1/ RC ，只與集電極負載電阻RC有關，稱為直流負載線。（4）求靜態工作點Q，并確定UCEQ、ICQ的值。晶體管的ICQ和UCEQ既要滿足IB=40A的輸出特性曲線，又要滿足直流負載線，因而晶體管必然工作在它們的交點Q，該點就是靜態工作點。由靜態工作點Q便可在坐標上查得靜態值ICQ和UCEQ。2. IB=00UCE/V20A40A60A80AIC/mAQICQUCEQUCCRCUCCIB=40A的輸出

9、特性曲線由UCE=VCCICRC所決定的直流負載線兩者的交點Q就是靜態工作點過Q點作水平線，在縱軸上的截距即為ICQ過Q點作垂線，在橫軸上的截距即為ICQ2.2.3 uiuBEiBiC=iBuCEuo 如果電路的參數選擇適當，uo的幅度將比ui大得多，從而達到放大的目的。、放大電路的組成原則、放大電路的組成原則（1）必須根據所用放大管的類型提供直流電源，以便設置合適的靜態工作點，并作為輸出的能源。（2）電阻取值得當，與電源配合，使放大管有合適的靜態工作電流。（3）輸入信號必須能夠作用于放大管的輸入回路，能夠改變基極與發射極之間的電壓，產生uBE,或改變基極電流，產生 iB( iE )。（4）輸

10、出回路的接法，應該使集電極電流的變化量能轉化為集電極電壓的變化量，并傳送到放大電路的輸出端。如何判斷一個電路是否能實現放大？如何判斷一個電路是否能實現放大？3. 晶體管必須偏置在放大區。發射結正偏，集電結晶體管必須偏置在放大區。發射結正偏，集電結反偏。反偏。4. 正確設置靜態工作點，使整個波形處于放大區。正確設置靜態工作點，使整個波形處于放大區。如果已給定電路的參數，則計算靜態工作點來如果已給定電路的參數，則計算靜態工作點來判斷；如果未給定電路的參數，則假定參數設判斷；如果未給定電路的參數，則假定參數設置正確置正確。1. 信號能否輸入到放大電路中。信號能否輸入到放大電路中。2. 信號能否輸出。

11、信號能否輸出。 與實現放大的條件相對應，判斷的過程如下：與實現放大的條件相對應，判斷的過程如下：是指有交流信號輸入時，電路中的電流、電壓隨輸入信號作相應變化的狀態。由于動態時放大電路是在直流電源UCC和交流輸入信號ui共同作用下工作，電路中的電壓uCE、電流iB和iC均包含兩個分量。RsRBus+uiRL+uoVRCibic：（ui單獨作用下的電路）。由于電容C1、C2足夠大，容抗近似為零（相當于短路），直流電源UCC去掉（短接）。 把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效成一個線性電路，就是放大電路的微變等效電路，然后用線性電路的分析方法來分析，這種方法稱為小信號模型分析法或微變等效電路分析法

12、。是晶體管在小信號（微變量）情況下工作。這樣就能在靜態工作點附近的小范圍內，用直線段近似地代替晶體管的特性曲線。UBEIB0IBUBEQ 輸入特性曲線在Q點附近的微小范圍內可以認為是線性的。當uBE有一微小變化UBE時，基極電流變化IB，兩者的比值稱為三極管的動態輸入電阻，用rbe表示，即：2.3.1 小信號模型分析小信號模型分析bbeBBEBBE0beddlimiuiuiur ）（）（）（）（mAmV26 1300100 EI ) 1(TUuSDeIiTEQUuTSEUIeUIdudiTBETBEUuSEeIiTBEUuTSEeUIdudiEQEQTeImVIUr26EQebImVr26)1

13、 ()300100(+ube+uceicibCBErbe+uceicibCBE+ubeib (a) 三極管 (b) 三極管的微變等效電路0UCEICIBICQ 輸出特性曲線在放大區域內可認為呈水平線，集電極電流的微小變化IC僅與基極電流的微小變化IB有關，而與電壓uCE無關，故集電極和發射極之間可等效為一個受ib控制的電流源，即：bcii注意：rbe是動態電阻，只能計算交流量，而UBE=0.7V是靜態參數，只能計算直流量。bIcIb I BECberCR1BRB2RiUoUSRSULR前一頁 后一頁 節目錄退出3.3.小信號模型分析法小信號模型分析法TbicieibeuceuBCEbicibe

14、uceuBECberb i （1 1）電壓放大倍數）電壓放大倍數beCbbecCiorRIrIRUUAu beLCbbecLCiorR/RIrIR/RUUAu （2 2）輸入電阻）輸入電阻bebeBiiirr/RIUr （3 3）輸出電阻）輸出電阻CoRIUr + +- -UI圖解步驟：（1）根據靜態分析方法，求出靜態工作點Q。（2）根據ui在輸入特性上求uBE和iB。（3）作交流負載線。（4）由輸出特性曲線和交流負載線求iC和uCE。0 (a) 輸入回路 (b) 輸出回路uCEiCQICQUCCuBEiB0uBEtiBt0iCt0tQQQQQIBQUBEQuCEUCEQ直流負載線交流負載線0

15、02.3.2 CLCECEiRUu直流負載線方程直流負載線方程:交流負載線方程交流負載線方程:1)()/(LCECELCCLCECLCQLCEQCQCLCEQcLCCEQceCEQCERUuRiiRUiRIRUIiRUiRRUuUu或CR1tan1tanLR斜率斜率:斜率斜率: tantan所以交流負載線比直流負載線陡所以交流負載線比直流負載線陡CCCCECCRVURI1CCCCCERIVUCLLRRR/oBEuBiTBiCiSRSu1CBRCR2CCEuEiOuCCV IuLRBIBEUQot Biot BEuot iuCEuCioot CiCICEUCCCRVCCV前一頁 后一頁 節目錄退

16、出失真分析失真分析在放大電路中，輸出信號應該成比例地放大輸入信號（即在放大電路中，輸出信號應該成比例地放大輸入信號（即線性放大）；如果兩者不成比例，則輸出信號不能反映輸入線性放大）；如果兩者不成比例，則輸出信號不能反映輸入信號的情況，放大電路產生信號的情況，放大電路產生非線性失真非線性失真。為了得到盡量大的輸出信號，要把為了得到盡量大的輸出信號，要把Q設置在交流負載線設置在交流負載線的中間部分。如果的中間部分。如果Q設置不合適，信號進入截止區或飽和區設置不合適，信號進入截止區或飽和區，則造成非線性失真。，則造成非線性失真。下面將分析失真的原因。為簡化分析，假設負載為空載下面將分析失真的原因。為

17、簡化分析，假設負載為空載(RL= )。TBiCiSRSu1CBRCR2CCEuEiOuCCV IuLRoBEuBiBIBEUQot Biot BEuot iuCEuCioot Ciot CEuCCCRVCCV飽和失真飽和失真前一頁 后一頁 節目錄退出CICEUot Ciot BiTBiCiSRSu1CBRCR2CCEuEiOuCCV IuLRoBEuBiBIBEUQot BEuot iuCEuCioot CEuCCCRVCCV截至失真截至失真前一頁 后一頁 節目錄退出CICEU從圖解分析過程，可得出如下幾個重要結論：（1）放大器中的各個量uBE，iB，iC和uCE都由直流分量和交流分量兩部分組

18、成。（2）由于C2的隔直作用，uCE中的直流分量UCEQ被隔開，放大器的輸出電壓uo等于uCE中的交流分量uce，且與輸入電壓ui反相。（3）放大器的電壓放大倍數可由uo與ui的幅值之比或有效值之比求出。負載電阻RL越小，交流負載電阻RL也越小，交流負載線就越陡，使Uom減小，電壓放大倍數下降。（4）靜態工作點Q設置得不合適，會對放大電路的性能造成影響。若Q點偏高，當ib按正弦規律變化時，Q進入飽和區，造成ic和uce的波形與ib（或ui）的波形不一致，輸出電壓uo（即uce）的負半周出現平頂畸變，稱為飽和失真；若Q點偏低，則Q進入截止區，輸出電壓uo的正半周出現平頂畸變，稱為截止失真。飽和失

19、真和截止失真統稱為非線性失真。 若放大電路采用若放大電路采用PNP三極管，則波形失真正好相反。截止失真導三極管，則波形失真正好相反。截止失真導致致uCE底部失真；飽和失真弓底部失真；飽和失真弓I起起uCE頂部失真頂部失真 （1 1）靜態工作點對放大器影響很大。）靜態工作點對放大器影響很大。 （2 2）靜態工作點選擇不合適將會出現非線性失真，）靜態工作點選擇不合適將會出現非線性失真，工作點偏高，出現飽和失真，工作點偏低，出現截工作點偏高，出現飽和失真，工作點偏低，出現截止失真。止失真。 （3 3）為避免輸出電壓出現失真，必須選擇合適的）為避免輸出電壓出現失真，必須選擇合適的靜態工作點。靜態工作點

20、。 （4 4）當工作點選擇在交流負載線的中間時，可獲）當工作點選擇在交流負載線的中間時，可獲得最大不失真電壓。得最大不失真電壓。前一頁 后一頁 節目錄退出小結小結Rsus+uiRL+uo+UCCRCC1C2VRB+解：先求靜態工作點解：先求靜態工作點40A30012BCCBBEQCCBQRURUUIAmA204. 050BQCQIIV63212CCQCCCEQRIUU再求三極管的動態輸入電阻963)mA(2mV)(26)501 (300)mA(mV)(26)1 (300EQbeIr963. 0kRC+UCCVRB+UCEQ+UBEQ ICQIBQ（1）RL接入時的電壓放大倍數uA為：78963

21、. 0333350beLrRAuRL斷開時的電壓放大倍數uA為：156963. 0350beCrRAu（2）輸入電阻 Ri為：96. 0963. 0/300/beBrRRik輸出電阻 Ro為：3Co RR k（3）39)156(131oouisiisisusARRRUUUUUUA綜合練習1放大器有放大器有 、 和和 三種組態。三種組態。2放大器必須要有合適、穩定的放大器必須要有合適、穩定的 ，才能不失真地放大交流信號。，才能不失真地放大交流信號。3分析放大器動態工作情況有分析放大器動態工作情況有 和和 兩種方法，分別適用于小信號和兩種方法，分別適用于小信號和大信號工作情況。大信號工作情況。4放

22、大器中的電容器起放大器中的電容器起 作用，直流電源提供作用，直流電源提供 。作放大器的直流。作放大器的直流等效電路時，電容器應等效電路時，電容器應 ，作交流等效電路時，電容器和直流電源均，作交流等效電路時，電容器和直流電源均應應 。5判斷下列電路能否放大交流信號（能者畫判斷下列電路能否放大交流信號（能者畫號，否則畫號，否則畫號）號）6.由由NPN管構成放大電路如果輸出波形出現飽和失真，將電阻管構成放大電路如果輸出波形出現飽和失真，將電阻RB1 即可恢復正常。即可恢復正常。 7.由由NPN管構成放大電路如果使輸出波形同時出現飽和、截止失真，采取的措施是管構成放大電路如果使輸出波形同時出現飽和、截

23、止失真，采取的措施是 。 8.由由NPN管構成放大電路如果輸出波形出現截止失真，將電阻管構成放大電路如果輸出波形出現截止失真，將電阻RB1 即可恢復正常即可恢復正常9.判斷由NPN管構成的放大電路，a、b各為什么失真，如果放大電路由PNP管構成，各又是什么失真。10如圖所示兩級如圖所示兩級RC放大器實驗電路。放大器實驗電路。（1） 電路中直流電源電路中直流電源Vcc正極應接在正極應接在 點，負極接在點，負極接在 點。點。（2）電路連接完畢，首先應調節電路的）電路連接完畢，首先應調節電路的 ， 這可以通過調節電阻這可以通過調節電阻 來實現。來實現。（3）測量兩管的直流電流）測量兩管的直流電流IB

24、1、IC2使用微安表和毫安表，它們分別接在使用微安表和毫安表，它們分別接在 之間之間和和 之間。之間。J K L312.4 2.4 工作點穩定的共發射極放大電路工作點穩定的共發射極放大電路前一頁 后一頁 節目錄退出2.4.12.4.1工作點受溫度的影響工作點受溫度的影響BEC UPNtIt結變窄iBCCBBECCQBRVRUVI CCBO曲線上移IIt(1)(2)Rsus+uiRL+uo+UCCRCC1C2VRB1RB2RECE+UCCRCVRB1RB2REUBI1I2ICQIBQUE+UCEQ+ UBEQ ：I2IB，則CCB2B1B2BURRRU與溫度基本無關。溫度 tICIEUE(=IE

25、 RE)UBE(=UBIE RE)IB IC調節過程：2.4.2 靜態工作點穩定的關鍵：1.發射極電阻（RE）的存在；2.UB電壓的固定。前一頁 后一頁 節目錄退出1.1.靜態分析：靜態分析：B2 II如如2B21+=IIIICCB2B1B2B+=VRRRV7 . 0 =BEVVCEEE=IRVI CB=IICECCCCE)(-IRRVUbicib i beuceuBECberCR1BRB2RiuoueibeCbbecCio-rRIrIRUUAubeB2B1iii/=rRRIUr（1 1）電壓放大倍數）電壓放大倍數（2 2）輸入電阻）輸入電阻2.2.動態分析動態分析: :Co=RIUr（3 3

26、）輸出電阻）輸出電阻前一頁 后一頁 節目錄退出TBiCiSRSu1CIu1BRB2RCR2CE1REiECOuCCV 1I2IE2Rbicibi beuceuBECberCRE1R1BRB2RiuoueibE1bbecCio)1 (-IRIrIRUUAu（1 1）電壓放大倍數）電壓放大倍數)1 (/E1beB2B1iiiRrRRIUrE1CE1beC-)1 (-RRRrR（2 2）輸入電阻）輸入電阻Co=RIUr（3 3）輸出電阻）輸出電阻前一頁 后一頁 節目錄退出E1bbeb1bebCo)1 (RIrIRIrIURIRIUEeiCbc例例2：圖示電路（接CE），已知UCC=12V，RB1=2

27、0k，RB2=10k，RC=3k，RE=2k，RL=3k，=50。試估算靜態工作點，并求電壓放大倍數、輸入電阻和輸出電阻。Rsus+uiRL+uo+UCCRCC1C2VRB1RB2RECE+解：解：（1）用估算法計算靜態工作點V75. 3)23(65. 112)(A33mA5065. 1mA65. 127 . 04V412102010ECCQCCCEQCQBQEBEQBEQCCB2B1B2BRRIUUIIRUUIIURRRUCQ（2）求電壓放大倍數681 . 1333350k1 . 1110065. 126)501 (30026)1 (300beLEQberRAIru（3）求輸入電阻和輸出電阻

28、k3k994. 01 . 1/10/20/obeB2B1CiRRrRRR2.5.1 Rsus+uiRL+uo+UCCC1C2VRBRE+UCCVRB1REICQIBQ+UCEQ+ UBEQ 圖中采用分壓式穩定偏置電路使晶體管工作在放大狀態。具有內阻Rs的信號源Us從基極輸入，信號從發射極輸出，而集電極交流接地，作為輸入、輸出的公共端。由于信號從射極輸出，所以該電路又稱為射極輸出器。rbe+oUcIbICBE+iUbIRERLRBRs +sU 射極輸出器的微變等效電路1IeIiILbLo)1 (RIRIUe求電壓放大倍數2.5.2 Rsus+uiRL+uo+UCCC1C2VRBRE+1)1 ()

29、1 (LbeLoRrRUUAiuLbbebobeb)1 (RIrIUrIUi求輸入電阻)1 (/)1 (LbeBLbeBb1RrRIURRrURUIIIiiiiiirbe+oUcIbICBE+iUbIRERLRBRs +sU 射極輸出器的微變等效電路1IeIiI計算輸出電阻的等效電路Irbe+ UcIbICBEbIRERBRseI求輸出電阻11/beEoEbebebbbessserRrRIURRURrURrUIIII射極輸出器的特點：電壓放大倍數小于1，但約等于1，UOUi，電壓跟隨。輸入電阻較高。輸出電阻較低。射極輸出器的用途： 射極跟隨器具有較高的輸入電阻和較低的輸出電阻，這是射極跟隨器最

30、突出的優點。射極跟隨器常用作多級放大器的第一級或最末級，也可用于中間隔離級。用作輸入級時，其高的輸入電阻可以減輕信號源的負擔，提高放大器的輸入電壓。用作輸出級時，其低的輸出電阻可以減小負載變化對輸出電壓的影響，并易于與低阻負載相匹配，向負載傳送盡可能大的功率。例例3：圖示電路，已知UCC=12V，RB=200k，RE=2k，RL=3k，RS=100 ，=50。試估算靜態工作點，并求電壓放大倍數、輸入電阻和輸出電阻。Rsus+uiRL+uo+UCCC1C2VRBRE+V26. 8287. 112mA87. 10374. 050A37.4mA0374. 02)501 (2007 . 012)1 (

31、ECQCCCEQBQCQEBBEQCCBQRIUUIIRRUUI解：解：（1）用估算法計算靜態工作點 T ：場效應管，：場效應管， 壓控器件。壓控器件。 ：分壓電阻：分壓電阻 ：起：起“耦合耦合”和和 隔直流的作用。隔直流的作用。 ：穩定工作點。：穩定工作點。 ：交流旁路電容：交流旁路電容 ：獲得電壓信號：獲得電壓信號 ：直流電源：直流電源G1RG2R1C2CSRSCDRDDV前一頁 后一頁 節目錄退出2.6 2.6 場效應晶體管放大電路場效應晶體管放大電路一、靜態分析一、靜態分析DDG2G1G2G+=VRRRV前一頁 后一頁 節目錄退出DSSSS=IRIRVSGGSQ=VVU0=:GSU設設

32、SSDQ=RVIDQSDDDDSQ)+(=IRRVUN溝道耗盡型溝道耗盡型N溝道增強型溝道增強型00GSGSUUSDQDDGGGRIVRRRVVU211SGGSQ增強型2)(DQ) 1(thGSGGDOUVII耦盡型2)(DQ)1 (offGSGSQDSSUVIITDi1CIuGRDR2CSRGSuSiSCOuDDV LR 0=GU =DQSSQSGSIRIRU自給偏壓電路自給偏壓電路(只能用于耗盡型）耦盡型2)(DQ)1 (offGSGSQDSSUVIIDQSDDDDSQ)+(=IRRVU1.1.小信號模型小信號模型 場效應晶體管的輸入電阻極大，輸入端口可場效應晶體管的輸入電阻極大，輸入端口

33、可視為開路。視為開路。前一頁 后一頁 節目錄退出二、動態分析二、動態分析TDiSRSu1CIu1GRG2RDR2CSRGSuSiSCOuDDV LRGRGSmugGDSDRLRiuoudiSRSuG1RG2RGRmLGSGSmLGSdLio-gRUUgRUIRUUAuG2G1iii/=RRIUrDo= Rr前一頁 后一頁 節目錄退出（1 1）電壓放大倍數）電壓放大倍數（2 2）輸入電阻）輸入電阻（3 3）輸出電阻）輸出電阻2.2.小信號模型分析法小信號模型分析法G2G1Giii/+=RRRIUrRGRG1RG2RSRDRL+UDDC1C2CS+ui+uoGDSV+2.7 多級放大電路多級放大電

34、路輸入級電壓放大級電壓放大級功率輸出級推動級信號源中間級小信號放大電路功率放大電路負載多級放大電路的組成多級放大電路的組成2.7.1多級放大電路的耦合方式多級放大電路的耦合方式 常用的耦合方式有三種常用的耦合方式有三種, 即阻容耦合、直接耦合和變壓器即阻容耦合、直接耦合和變壓器耦合。耦合。 各級之間通過耦合電容及下級輸入電阻連接。優點：各級靜態工作點互不影響，可以單獨調整到合適位置；且不存在零點漂移問題。缺點：不能放大變化緩慢的信號和直流分量變化的信號；且由于需要大容量的耦合電容，因此不能在集成電路中采用。阻容耦合放大電路的特點阻容耦合放大電路的特點 Rs us + + ui RC1 C1 C

35、2 V1 RB11 RB12 CE1 RL + uo +UCC RC2 C3 V2 RB21 RB22 CE2 RE1 RE2 + uo1 + + + + + +uiRC 1V1RB 1+uo+ UC CRC 2V2RE 2+uo 12 優點：能放大變化很緩慢的信號和直流分量變化的信號；且由于沒有耦合電容，故非常適宜于大規模集成。缺點：各級靜態工作點互相影響；且存在零點漂移問題。：放大電路在無輸入信號的情況下，輸出電壓uo卻出現緩慢、不規則波動的現象。產生零點漂移的原因很多，其中最主要的是溫度影響。 變壓器是靠磁場耦合的，仍有隔直通交作用。所以各級變壓器是靠磁場耦合的，仍有隔直通交作用。所以各

36、級Q點仍是獨立，另由于變壓器獨立特點（點仍是獨立，另由于變壓器獨立特點（R1=R2N2）調整）調整匝數比可使前級獲得最佳負載，獲得最大功率傳輸增益，匝數比可使前級獲得最佳負載，獲得最大功率傳輸增益，缺點：笨重，頻率特性差，不能集成，并不能放大變化緩缺點：笨重，頻率特性差，不能集成，并不能放大變化緩慢的信號。慢的信號。3 阻容耦合放大電路分析阻容耦合放大電路分析（1）靜態分析：各級單獨計算。（2）動態分析：電壓放大倍數等于各級電壓放大倍數的乘積。注意：計算前級的電壓放大倍數時必須把后級的輸入電阻考慮到前級的負載電阻之中。如計算第一級的電壓放大倍數時，其負載電阻就是第二級的輸入電阻。輸入電阻就是第

37、一級的輸入電阻。輸出電阻就是最后一級的輸出電阻。iNOiOiOiOuUUUUUUUUA221iNNOiOiOUUUUUU)1(3221， ujNjuNuuuAAAAA121Rsus+uiRC1C1C2V1RB11RB12CE1RL+uo+UCCRC2C3V2RB21RB22CE2RE1RE2+uo1+三極管 V1的動態輸入電阻為：15001 . 126)501 (30026)1 (300E11be1Ir()5 . 1(k)三極管 V2的動態輸入電阻為：110065. 126)501 (30026)1 (300E22be2Ir()1 . 1(k)（3）求各級電路的輸入電阻和輸出電阻。第一級輸入電

38、阻為：3 .15 .1/15/30/be1B12B111rRRri（k）第二級輸入電阻在上面求出，為 0.94 k。第一級輸出電阻為：3C1o1 Rr（k）第二級輸出電阻為：5 .2C2o2 Rr（k）第二級的輸出電阻就是兩級放大電路的輸出電阻。阻容耦合放大的頻率特性和頻率失真阻容耦合放大的頻率特性和頻率失真AuAum0.707AumfHfLf通頻帶共發射級放大電路的幅頻特性：電壓放大倍數近似為常數。：耦合電容和發射極旁路電容的容抗增大，以致不可視為短路，因而造成電壓放大倍數減小。：晶體管的結電容以及電路中的分布電容等的容抗減小，以致不可視為開路，也會使電壓放大倍數降低。 除了電壓放大倍數會隨頻率而改變外，在低頻和高頻段，輸出信號對輸入信號的相位移也要隨頻率而改變。所以在整個頻率范圍內，電壓放大倍數和相位移都將是頻率的函