3多级放大电路

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第三章 多级放大电路

第三章  多级放大电路
U CEQ 2 = V CC I EQ 2 R 6
(2)求解 A u ,Ri和Ro.
为了求出第一级的电压放大倍数A 为了求出第一级的电压放大倍数 u1,首先应求出其负载 电阻,即第二级的输入电阻: 电阻,即第二级的输入电阻:
R i 2 = R 5 // [r be 2 + (1 + β )( R 6 // R L ) ]
【 】
内容 回顾
场效应管同样有三个极; 场效应管同样有三个极;其功能和三极管对应 相似;只是三极管用电流控制电流, 相似;只是三极管用电流控制电流,场效应管用电 压控制电流. 压控制电流. 场效应管放大电路的组成原则和三极管放大 电路相似, 电路相似,即: 场效应管必须工作在恒流区.( .(电路的静态工 1,场效应管必须工作在恒流区.(电路的静态工 作点合适) 作点合适) 交流信号能顺畅传输.(交流通路合理) .(交流通路合理 2,交流信号能顺畅传输.(交流通路合理) 场效应管放大电路仅要求了解即可. 场效应管放大电路仅要求了解即可.
2,交流信号在放大电路中能顺畅传输. ,交流信号在放大电路中能顺畅传输.
3. 输入信号能通过输入回路作用于放大管. 输入信号能通过输入回路作用于放大管. 4. 输出回路将变化的电流作用于负载. 输出回路将变化的电流作用于负载.
当ui=0时,称放大电路处于静态. 时
【 】
内容 回顾
(IBQ,UBEQ) ( ICQ,UCEQ )
Au =
(1+ β ) Re Rb + rbe + (1+ β ) Re
Au =
βRc r + (1 + β ) R e
be
R i = R b + rbe + (1 + β ) R e

三极管的三种基本放大电路-3极管放大电路

三极管的三种基本放大电路-3极管放大电路

电路组成
01
共基放大电路主要由三极管、电阻、电容等元件组 输出端,射极 作为公共端。
03
电阻用于控制三极管内部电流的大小,电容用于隔 离直流信号和交流信号。
特点
电压放大倍数高
由于共基放大电路的电压放大 倍数主要取决于三极管的β值,
因此其电压放大倍数较高。
输入阻抗低
02
CATALOGUE
共基放大电路
工作原理
共基放大电路是以三极管的一个极为公共端, 其余两个极作为输入和输出端,通过基极输入 信号,集电极输出放大的信号。
输入信号通过三极管的基极和射极之间的电压 差作用,使电流在三极管内部流动,从而控制 集电极电流的放大,实现信号的放大。
输出信号通过集电极和射极之间的电压差作用 ,从集电极输出放大的信号。
特点
电压增益高
由于采用正反馈电路,共集放大电路的电压增益 较高。
输入阻抗高
由于输入电阻较大,共集放大电路的输入阻抗较 高,对信号源影响较小。
输出阻抗低
由于输出电阻较小,共集放大电路的输出阻抗较 低,负载能力较强。
04
CATALOGUE
三种基本放大电路的比较
工作原理比较
01
共射放大电路
输入信号由基极和发射极之间输入,输出信号从集电极和发射极之间输
共集放大电路
具有电流放大能力,适用于功率放大。
THANKS
感谢观看
三极管的三种基本 放大电路
目录
• 共射放大电路 • 共基放大电路 • 共集放大电路 • 三种基本放大电路的比较
01
CATALOGUE
共射放大电路
工作原理
输入信号加在三极管的基极和发射极 之间,控制集电极电流的变化,并通 过集电极电阻将电流变化转换为电压 变化,从而实现对信号的放大。

实验3 多级放大电路实验

实验3   多级放大电路实验

实验三多级放大电路的综合实验一、实验内容与步骤1、调整和测试两级放大电路的静态工作点按实验线路图 3-1接线,其中三极管均采用9013(β=150),分别调试两级放大电路的静态工作点,用直流电压表测量两级三极管的其余工作电压,将数据填入表3-1中。

表3-1 两级基本放大电路静态工作点测试表2、测量两级放大电路的电压倍数Au、输入电阻Ri、输出电阻Ro 和通频带BW⑴测量Au、Ri、Ro在输入端Us处加入1kHz、2mV的正弦信号(有效值),将G点接地,用示波器监视输出波形,在波形不失真的条件下,用交流毫伏表按表3-2进行测量,并计算Au1、Au2及总Au。

表3-2 两级基本放大电路交流参数测试表⑵测量两级放大电路的通频带分别提高和降低正弦信号源的频率。

使输出电压下降为中频输出电压的0.707倍,则所对应的频率分别为上0限截止频率f H和下限截止频率f L,通频带BW= f H - f L,测量数据填入表3-3。

表3-3 两级基本放大电路通频带参数测试表3. 测量电压串联负反馈放大电路的Auf、Rif、Rof和通频带BWf将R F接成电压串联负反馈,(即F与G连接),正弦信号U S=10mV、 1kHz,按实验步骤2的方法进行,填入表3-4。

表3-4 两级电压串联反馈电路交流参数测试表4、测量电压串联负反馈放大电路的通频带BW f测量方法按实验步骤2的(4)进行操作,测量数据填入表3-6。

表3-5 两级电压串联反馈电路通频带参数测试表5、比较负反馈深度对放大倍数的影响保持Us不变,负载电阻R L=5.1K,用交流毫伏表分别测量ui、uo,将数据记入表3-5。

表3-6 不同反馈深度下的比较测试表6、选做内容:改接成电流并联负反馈(即将R f、C f反馈支路在BD间接入),正弦信号U S=2mV、1kHz,重复实验步骤2的全部内容,填入下表3-7。

表3-7 电流并联负反馈放大电路测试表(选做内容)1、计算两级放大电路的开环和闭环的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻,与实验所测得的数据进行比较,分析误差原因。

模电3-多级放大电路

模电3-多级放大电路

)U BE5
动态时:ub1 ub3 ui
§3.5 直接耦合多级放大电路读图
一、放大电路的读图方法 二、例题
一、放大电路的读图方法
1. 化整为零:按信号流通顺序将N级放大电路分
为N个基本放大电路。
2. 识别电路:分析每级电路属于哪种基本电路,
有何特点。
3. 统观总体:分析整个电路的性能特点。 4. 定量估算:必要时需估算主要动态参数。
解决方法:采用电流源取代Re!
具有恒流源差分放大电路的组成
等效电阻 为无穷大
近似为 恒流
I2
IB3,IE3
R2 R1 R2
VEE UBEQ R3
六、差分放大电路的改进
1. 加调零电位器 RW
1) RW取值应大些?还是小些? 2) RW对动态参数的影响? 3) 若RW滑动端在中点,写出Ad、 Ri的表达式。
输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入:
uId uI,uIc uI / 2
2. 单端输入双端输出
问题讨论: (1)UOQ产生的原因? (2)如何减小共模输出 电压?
静态时的值
测试:
uO
Ad
uI
Ac
uI 2
U OQ
差模输出 共模输出
3. 四种接法的比较:电路参数理想对称条件下
输入方式: Ri均为2(Rb+rbe);双端输入时无共模信号输入, 单端输入时有共模信号输入。
共模信号:大小相等,极性相同。
差模信号:大小相等,极性相反.
典型电路
在理想对称的情况下: 1. 克服零点漂移; 2. 零输入零输出; 3. 抑制共模信号; 4. 放大差模信号。
I BQ1 I BQ2 I BQ ICQ1 ICQ2 ICQ I EQ1 I EQ2 I EQ U CQ1 U CQ2 U CQ uO U CQ1 U CQ2 0

第三章 多级放大电路

第三章 多级放大电路

当 f >> fH 时,
f = 100 f H | AU |≈ 0.01
| AU |=
1 1 + ( f / fH )
2
≈ fH / f
斜率为 -20dB/十倍频程 的直线 十倍频程
f = f H | AU |=
1 ≈ 0.707 20 lg | AU |= 3dB 2
20 lg | AU |= 20 lg( f H / f )
)
2
0 -20 -40
f
当 f << f H 时,
| AU |=
1 1 + ( f / fH )
2
≈1
20 lg | AU |= 20 lg 1 ≈ 0 dB
f = 10 f H
| AU |≈ 0 .1
0分贝水平线 分贝水平线
20 lg | AU |= 20 dB 20 lg | AU |= 40 dB
+
- 20k
Re1
2.7k Ce1
Rc2
4.3k u o
-
+
I B1 = I C1 / β = 9 .9 uA
UC1 = UB2 = Vcc IC1Rc1 = 12 0.99× 5.1 = 7.2 V
UCE1 ≈ Vcc IC1(Rc1 + Re1) = 12 0.99× 7.8 = 4.6 V
R e2 T2
+ V CC + uo
- V EE
3. 变压器耦合
级与级之间利用变压器传递交流信号。 (1)优点:匹配好、耗能少、Q点独立、可阻抗转换
' β RL Au = rbe
(2)缺点:频带窄、体积大、笨重、非线性失真大、只传 递交流、无法集 成

第3章 多级放大电路 18页

第3章 多级放大电路 18页
RB11
RC1
RB21
+Vcc RC2
+ C3
C1 +
RS
T1
+
T2 C2 RB22 RE1
RL
ui
RB12 RE1
vo
CE2
vs
CE2
2010年5月1日星期六 年 月 日星期六
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3
第3章 多级放大电路
2. 直接耦合 结构较复杂,Q点相互影响 ,调整比较困难.在集成电路 中,直接耦合的应用越来越多.
RC1 IC1 T1
IC1 RC2
+Vcc R
vC2
T2 IB2
RB1
vi = 0
IB1
RE2 DZ
钳制在0.6~0.7V,使T1的基本上工作在 晶体管T 的集电极电位被钳制在 , 晶体管 1的集电极电位被钳制在 饱和区,电路已失去放大作用. 饱和区,电路已失去放大作用. 解决方法是提高第二级的基极电位.如在第二级加发射极电阻 解决方法是提高第二级的基极电位.如在第二级加发射极电阻 或加稳压管进行改进 既能有效传递信号, 稳压管进行改进, 或加稳压管进行改进,既能有效传递信号,又能使每一级都有 合适的静态工作点. 合适的静态工作点.
RB2
RC1 IC1 T1
IC1 RC2
+Vcc
vC2
T2 IB2
RB1
vi = 0
IB1
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4
第3章 多级放大电路
3. 变压器耦合
v1 v2
结构虽比较简单,但元件体积大,重量大,不适于 电路的小型化和集成化.
2010年5月1日星期六 年 月 日星期六

三极管及放大电路—多级放大电路(电子技术课件)

三极管及放大电路—多级放大电路(电子技术课件)
ሶ = ෍ 20

20 ሶ = 20 1
=1
3.单级放大器频率特性
下限频率fL
上限频率fH
通频带BW = fH - fL≈fH
4.两级相同放大器的幅频率特性
绘制多级放大电路的
频率特性曲线时,只要将
各级对数频率特性在同一
横坐标上频率所对应的电
压增益相加,即为幅频特
性。
5.两级相同放大器的相频率特性
绘制多级放大电路的相
频特性曲线时,只要将各级
对数频率特性在同一横坐标
上频率所对应的相位差相加
,即为相频特性。
多级放大电路组成及耦合方式
2.6.1 多级放大电路组成及耦合方式
一、多级放大电路的组成
多级放大电路的组成框图如图所示,第一级的输入为电路总的输入,前级输出
工作点的相互影响。
直接耦合的两级共射放大电路
常用的解决电路形式
(a)
(b)
(a)采用电阻Re2提高VT2发射极电位,从而提高VT1集电极电位,避免
VT1进入饱和区。
(b)采用电阻R、稳压管VZ构成稳压电路,提高VT2发射极电位,从而
提高VT1集电极电位,避免VT1进入饱和区。
常用的解决电路形式
(c)
=
(−1)
总电压放大倍数为:
1 2

AU =
=

∙⋯
= AU1 ∙ AU2 ∙ ⋯ ∙ AUN
1
1 1
(−1)
二、多级放大电路的级间耦合方式
多级放大器级间耦合方式一般有:阻容耦合,变压器耦合,直接耦合三种。
1.阻容耦合
前级输出信号通过电容、下
级输入电阻,传递到下一级的连

第3章 多级放大电路

第3章 多级放大电路

+ VCC
RB1
RC1
T1
RE2
T2
ui
RC2
利用NPN型管和 型管和PNP型管进行电平移动 利用 型管和 型管进行电平移动
uo
第三章 多级放大电路
(2)直接耦合放大电路的优缺点 ) 优点: 优点: (1)电路可以放大缓慢变化的信号和直流信号 电路可以放大缓慢变化的信号和直流信号。 电路可以放大缓慢变化的信号和直流信号 由于级间是直接耦合,所以电路可以放大缓慢 变化的信号和直流信号。 (2)便于集成 便于集成。由于电路中只有晶体管和电阻, 便于集成 没有电容器和电感器,因此便于集成。 缺点: 缺点: (1)各级的静态工作点不独立,相互影响。会给设计、 计算和调试带来不便。 (2)引入了零点漂移问题。零点漂移对直接耦合放大 电路的影响比较严重。
ri2 Ⅱ
Ⅰ r o1
ɺ E S1
+ _
+ ɺ U o1 _

+ ɺ Uo _
级间关系
后级的r 等效为前级的R 后级的 i等效为前级的 L 前级的ro等效为后级的RS 前级的 等效为后级的
第三章 多级放大电路
RB1
C1
RC1
C2 +
′ RB1
RC2 + T C3 2
+ U CC
+ RB2
RE 1
RS
2)变压器耦合多级放大电路基本上没有温漂现象。 变压器耦合多级放大电路基本上没有温漂现象。
3)变压器在传送交流信号的同时,可以实现电流、 )变压器在传送交流信号的同时,可以实现电流、 电压以及阻抗变换。 电压以及阻抗变换。 缺点: )高频和低频性能都很差; 缺点: 1)高频和低频性能都很差; 2)体积大,成本高,无法集成。 )体积大,成本高,无法集成。
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NPN型管和PNP型管混合使用
UCQ1 ( UBQ2 ) > UBQ1 UCQ2 > UCQ1
UCQ1 ( UBQ2 ) > UBQ1 UCQ2 < UCQ1
在用NPN型管组成N级共射放大电路,由于UCQi> UBQi, 所以 UCQi> UCQ(i-1)(i=1~N),以致于后级集电极电位接 近电源电压,Q点不合适。
求解Q点时应按各回路列多元一次方程,然后解方程组。
如何设置合适的静态工作点?
稳压管 伏安特性
对哪些动态参 数产生影响?
Re
必要性?
用什么元件取代Re既可设置合适的Q点,又可使第 二级放大倍数不至于下降太多?
二极管导通电压UD≈?动态电阻rd特点? 若要UCEQ=5V,则应怎么办?用多个二极管吗? UCEQ1太小→加Re(Au2数值↓)→改用D→若要UCEQ1大,则用DZ。
从变压器原 边看到的等 效电阻
P1
P2,I
2 c
RL'
I
2 l
RL
RL'
Il2 Ic2
RL
( N1 N2
)2
RL,实现了阻抗变换。
4 光电耦合方式
光电耦合器件由发光二极管和光电三极管(又 叫光敏三极管)构成。在光电耦合放大电路中, 前级的负载就是发光二极管,前级输出电流的变 化影响发光二极管的发光强弱,通过光耦合,使 光电三极管输出电流也发生变化,经后级放大后, 就有放大信号输出,因为光电耦合是通过电— 光—电的转换实现级间耦合的,所以前后级间处 于电隔离状态,可有效地抑制电干扰。在输出回 路常采用复合管(也称达林顿管)形式以增大放 大倍数。因其便于集成,应用越来越广泛。
讨论二:放大电路的选用
1. 按下列要求组成两级放大电路: 注意级联时两级 • ① Ri=1~2kΩ,Au 的数值≥3000; 的相互影响! • ② Ri ≥ 10MΩ,Au的数值≥300; • ③ Ri=100~200kΩ,Au的数值≥150; • ④ Ri ≥ 10MΩ ,Au的数值≥10,Ro≤100Ω。
二、阻容耦合
共射电路
共集电路
利用电容连接信号 源与放大电路、放大 电路的前后级、放大 电路与负载,为阻容 耦合。
有零点漂移吗?
Q点相互独立。不能放大变化缓慢的信号,低频 特性差,不能集成化。
三、变压器耦合
可能是实际的负载,也 可能是下级放大电路
理想变压器情
况下,负载上获 得的功率等于原 边消耗的功率。
§3.1 多级放大电路的耦合方式
一、直接耦合 二、阻容耦合 三、变压器耦合
一、直接耦合
直接 连接
既是第一级的集电极电阻, 又是第二级的基极电阻
能够放大变化缓慢的信 号,便于集成化, Q点相互 影响,存在零点漂移现象。
第一级 Q1合适吗?
第二级
输入为零,输出 产生变化的现象 称为零点漂移
当输入信号为零时,前级由温度变化所引起的电流、电 位的变化会逐级放大。
作业
讨论一
失真分析:由NPN型管组成的两级共射放大电路
ui
共射放 大电路
共射放 大电路
uo
饱和失真?截止失真?
首先确定在哪一级出现了失真,再判断是什么失真。
比较Uom1和Uim2,则可判断在输入信号逐渐增大时 哪一级首先出现失真。
在前级均未出现失真的情况下,多级放大电路的最 大不失真电压等于输出级的最大不失真电压。
一、动态参数分析 二、分析举例
一、动态参数分析
1.电压放大倍数
Au
U o U i
U o1 U i
U o2 U i2
U o U in
n Auj
j 1
2. 输入电阻 Ri Ri1 3. 输出电阻 Ro Ron
对电压放大电路的要求:Ri大, Ro小,Au的数值 大,最大不失真输出电压大。
二、分析举例
①共射、共射;②共源、共射; ③共集、共射;④共源、共集。
2. 若测得三个单管放大电路的输入电阻、输出电阻和空载 电压放大倍数,则如何求解它们连接后的三级放大电路的 电压放大倍数?
清华大学 华成英 hchya@
思考题 13
爱错承实耻事误路路在 因误认践辱,并,上探 斯。和中,更不犯走索 坦 改勇要不是过过的
倍数
中、
输入电阻

输出电阻
频率响应 填宽、中、窄)
华 罗
大点累长的积一成 海滴才期,累点就
相位
庚 。 汇 能 的 唯 起 一 是 用途
成由积有来滴由
第三章 多级放大电路
§3.1 多级放大电路的耦合方式 §3.2 多级放大电路的动态分析 §3.3 差分放大电路 §3.4 互补输出级 §3.5 直接耦合多级放大电路读图
思考题 12
爱错承实耻事误路路在 因误认践辱,并,上探

1. 判断右图中场效应管VT的类 型,画出其转移特性曲线概略图。










坦 • 2. 判断该电路图的组态类型是 改 勇 要 不 是 过 过 的
(CE、CC、CB、CS、CD、 CG)(共射、共集、共基、共
正于在是坏错弯道
源、共漏、共栅)。
• 3. 画出其低频小信号的交流等 效电路,并求解Au、Ri和Ro。
• 4. 判断下图是否能组合成复合 管。
(a)
(b)
• 学号(后2位):姓名 • 1.画出图示电路的直流通
思考题 11
路和交流等效电路?是 (CE、CB、CC)电路?
• 2. 请填右表。
共射 共集 共基
电流放大 (填 倍数
电压放大 大、
正于在是坏错弯道
• 1.多级放大电路级间耦合方式有哪几种,各自的特点是什么? • 2.按下列要求组成两级放大电路:
Ω,Au的数值≥300; 应该各选用哪2种组态的电路。
Au1
(R3 ∥ Ri2 ) rbe1
Au 2
(1+2 ) (R6 ∥ RL ) rbe2 (1+2 ) (R6 ∥ RL )
Au Au1 Au2
Ri2 R5 ∥[rbe2 (1 2 )( R6 ∥ RL )]
Ri R1 ∥ R2 ∥ rbe1
Ro
R6

R3
∥ R5
1
rbe2
• 学号:姓名 • P179 • 3.2(b)图;
光电耦合放大电路
两地分离,远距离传输,抗干扰 光电耦合放大电路
讨论:两级直接耦合放大电路
选择合适参数使 电路正常工作
电位高 低关系
T2工作在 放大区
从Multisim “参数扫描”
结果分析两级放大电路Q点的
相互影响。 R1取何值时T2工作在饱和
区? uC2
uC1
§3.2 多级放大电路的动态分析
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