第3 章自测题、习题解答
自测题3
一、选择：
选择：（请选出最合适的一项答案）
1、在三种常见的耦合方式中，静态工作点独立，体积较小是（）的优点。
A）阻容耦合B) 变压器耦合C）直接耦合
2、直接耦合放大电路的放大倍数越大，在输出端出现的漂移电压就越（）。
A) 大B) 小C) 和放大倍数无关
3、在集成电路中，采用差动放大电路的主要目的是为了（）
A) 提高输入电阻B) 减小输出电阻C) 消除温度漂移D) 提高放大倍数
4、两个相同的单级共射放大电路，空载时电压放大倍数均为30，现将它们级连后组成一个两级放大电路，则总的电压放大倍数（）
A) 等于60 B) 等于900 C) 小于900 D) 大于900
5、将单端输入——双端输出的差动放大电路改接成双端输入——双端输出时，其差模电压放大倍数将（）；改接成单端输入——单端输出时，其差模电压放大倍数将（）。
A) 不变B）增大一倍C) 减小一半D) 不确定
解：1、A 2、A 3、C 4、C 5、A C
二、填空：
6、若差动放大电路两输入端电压分别为u i1 = 10mV ，u i 2 = 4mV ，则等值差模输入信号为
u id =mV，等值共模输入信号为u
ic
=mV。若双端输出电压放大
倍数A ud =10 ，则输出电压u o =mV。
7、三级放大电路中，已知A u1 =A u 2 = 30dB ，A u 3 = 20dB ，则总的电压增益为
dB，折合为倍。
8、在集成电路中，由于制造大容量的较困难，所以大多采用的耦
合方式。
9、长尾式差动放大电路的发射极电阻R e 越大，对
越有利。
10、多级放大器的总放大倍数为，总相移
R b 11
100k Ω R c 1
6k Ω
R b 12 39k Ω R c 2
3k Ω
+E C
12V
V 1
R b 21
39k Ω
V 2
R R L 3k Ω
e 22
u o
u i R e 1 3.9k Ω
24k Ω R e 2
2.2k Ω
为 ，
输入电阻为 ，输出电阻为
。
解：
6、3mV 7mV 30mV
7、80 104
8、电容 直接耦合 9、提高共模抑制比
10、各单级放大倍数的乘积 各单级相移之和 从输入级看进出的等效电阻 从末级看进出的等效电阻
三、计算：
11、 如 图 T 3－ 11， 设 E C = 12V ， 晶 体 管
= 50 ， r bb ' = 300Ω，
R b 11 = 100k Ω，
R b 21 = 39k Ω， R c 1 = 6k Ω， R e 1 = 3.9k Ω， R b 12 = 39k Ω， R b 22 = 24k Ω， R c 2 = 3k Ω， R e 2 = 2.2k Ω， R L = 3k Ω，请计算 A u 、 r i 和 r o 。（15 分）（提示：先求静态工作点 I EQ ，再
求 r be ）
解：
V 1 管的直流通路如图 11-1 所示：
图 T3－11
I EQ 1 = R b 21E C
R b 11 + R b 21
R e 1
- 0.7 39 ?12 - 0.7
= 100 + 39 = 0.684mA 3.9
R b 11
r = r + (1+
)
26mV
≈ 2.24k Ω
be1
bb'
I EQ1
R b 21
11-1
+E C
R c 1
V 1 R e 1
同理可得：
R b 22 E C
- 0.7
24 ?12 - 0.7
I EQ 2 = R b 12 + R b 22
R e 2 = 24 + 39 = 1.76mA 2.2
r = r + (1+ )
26mV
≈ 1.05k Ω be2 bb'
I EQ2
R b 11 i
R b 21
I
r be 1
I b 1
R c 1 R b 12
R b 22
b 2
r be 2
I b 2
R c 2 R L
U o
交流等效电路如图 11-2 所示：
11- 2
A = U o = -I b 2 (R c 2 // R L )
u
U I r
i
b 1 be 1
又有： I = -
I b 1 (R c 1 // R b 12 // R b 22 )
(R c 1 // R b 12 // R b 22 ) + r be 2
故： A = -(R c 1 // R b 12 // R b 22 ) ? -(R c 2 // R L ) ≈ 1344 u
(R // R // R ) + r
r c 1
b 12
b 22
be 2
be 1
r i = R b 11 // R b 21 // r be 1 ≈ 2.07k Ω
r o = R c 2 = 3k Ω
12、如图 T 3－12 所示， R e 1 = R e 2 = 100Ω，BJT 的
= 100 ，U BE = 0.6V 。求：
（1） 当u o1 = u o2 = 0V 时，Q 点（ I B 1 、 I C 1 、）；
（2） 当u i1 = 0.01V 、u i2 = -0.01V 时，求输出电压u o = u o1 = u o2 的值；
（3） 当c 1 、c 2 间接入负载电阻 R L = 5.6k Ω时，求 u o 的值；
（4） 求电路的差模输入电阻 r id 、共模输入电阻 r ic 和输出电阻 r o 。（图中 r o 为电流源的等效
电阻）
U b 2
图 T3－12
解：
1
（1） I C 1 = I C 2 =
2
I 0 = 1mA
I B 1 = I B 2
= I C 1
= 10 A
U CE 1 = U CC - R c 1I C 1 -U E = 10 - 5.6 ?1- (-0.6) = 5V
（2）
r = r
+ (1+
)
26mV
≈ 2.7k Ω
be
bb'
I EQ
半边差动电路的交流等效电路如图 12 所示：
I b 1 A u 1
= U o 1 = U I -I b 1R c 1 [r + (1+ )R ] i 1 b 1 be e 1
-R 故U = U
c 1 ≈ -0.44V o 1
i 1
r + (1+ )R
be
e 1
同理得：U
o 2 ≈ 0.44V 12
故：U
o = U o 1 -U o 2 = -0.88V U o 1 -(R c 1 // R L
) 2 （3）此时 A u 1 = U = r + (1+ )R ≈ -14.6 i 1 be e 1 U
o 1 = U i 1 ?(-14.6) ≈ -0.146V r be 1
I
b 1 U i 1
R c 1
U
o 1R e 1
R C 2 220Ω
12V
R C 1
R C 1 T 1 T 2
u i
R E 2 10k
u o
47k
r be 3
I b 3
R E 3
R C 3
故：U
o = U o 1 -U o 2 = -0.292V （4） r id = 2[r be + (1+ )R e 1 ] = 25.6k Ω
r ic = r be + (R e 1 + r 0 )(1+ ) ≈ 10.1M Ω r o = 2R c 1 = 11.2k Ω
13 如图 T3－13，直流零输入时，直流零输出。已知1 = 2 = 3 = 80 , U BE = 0.7V ,计算R C1
的值和电压放大倍数 A
u 。
-12V
图 T3－13
解：
I C 3
I E 3
I =
0 - (-12)
= 1.2mA R C 3 =
I C 3 (1+
)
= 1.215mA
= 0 - 0.7 - (-12) ≈ 0.12mA E 2 2 ? 47 I = I E 2= 0.12 ? 80 = 0.119mA C 2
1+ 81
R C 1 =
I E 3 R E 3 + U BE I C 2 = 1.215? 0.22 + 0.7
= 8.13k Ω
0.119
画出第二级的交流等效电路如图 13 所示：
26mV
I b 3
r be2 = r bb' + (1+ )
I E2
≈ 17.7k Ω
U i
U o
13
r = r + (1+ )
26mV
≈ 1.83k Ω be3 bb'
I E3
第二级的输入电阻为：
R i 2 = r be 3 + (1+ )R E 3 = 1.83 + 81? 0.22 = 19.7k Ω
第二级的放大倍数为：
A u 2
= -I I b 3 R C 3 r - (1+ )R = -40.7 b 3 be 3
E 3
第一级的放大倍数为：
A u 1
= -(R C 1 // R i 2 ) = 13 -2 ? r be 2
故： A
u = A u 1 A u 2 = 13?(-40.7) = -529
习题 3
3.1 多级直接耦合放大电路中，（ ）的零点漂移占主要地位。
A) 第一级
B) 中间级 C) 输出级
3.2 一个三级放大电路，测得第一级的电压增益为 0dB ，第二级的电压增益为 40dB ， 第三级的电压增益为 20dB ，则总的电压增益为（ ）
A) 0dB B) 60dB C) 80dB D) 800dB
3.3 在相同条件下，多级阻容耦合放大电路在输出端的零点漂移（ ）。
A ）比直接耦合电路大
B ）比直接耦合电路小
C ）与直接耦合电路基本相同
3.4 要求流过负载的变化电流比流过集电极或发射极的变化电流大，应选(
)耦合方
式。
A ） 阻容
B ）直接
C ）变压器
D ）阻容或变压器
3.5 要求静态时负载两端不含直流成分，应选( )耦合方式。
A ）阻容
B ）直接
C ）变压器
D ）阻容或变压器
3.6 一个多级放大器一般由多级电路组成，分析时可化为求
的问题，但
要考虑
之间的影响。
3.7 直接耦合放大电路存在的主要问题是
。
3.8在阻容耦合、直接耦合和变压器耦合三种耦合方式中，既能放大直流信号，又能放大交流信号的是，只能放大交流信号的是，各级工作点之间相互无牵连的是，温漂影响最大的是，信号源与放大器之间有较好阻抗配合的是，易于集成的是，下限频率趋于零的是。
3.9某直接耦合放大器的增益为100，已知其温漂参数为1 mV / C ，则当温度从20 o C 升高到30 o C 时，输出电压将漂移。
3.10由通频带相同的两个单级放大器组成两级阻容耦合放大器，总的通频带就要变窄，这是为什么？
3.11一个三级放大电路，测得第一级的电压放大倍数为1，第二级的电压放大倍数为100，第三级的电压放大倍数为10，则总的电压放大倍数为（）
A) 110 B) 111 C) 1000 D) 不能确定
3.12一个两级阻容耦合放大电路的前级和后级的静态工作点均偏低，当前级输入信号幅度足够大时，后级输出电压波形将（）
A) 首先产生饱和失真B) 首先产生截止失真C) 双向同时失真
3.13多级放大电路的输入电阻就是的输入电阻，但在计算时要考虑可能产生的影响。
3.14多级放大电路的输出电阻就是的输出电阻，但在计算时要考虑可能产生的影响。
3.15阻容耦合方式的优点是；缺点是
。
3.16多级放大器通常可以分为、和。
3.17在多级放大电路中，后级的输入电阻是前级的，而前级的输出电阻也可看作后级的。
解：
3.1 A
3.2 B
3.3 B
3.4 C
3.5 D
3.6单级放大器前后级
3.7静态工作点互相影响，零点漂移严重
3.8直接耦合阻容耦合和变压器耦合阻容耦合和变压器耦合直接耦合变压器耦合
直接耦合直接耦合
3.91V
3.10解：
多级放大电路的上限、下限截止频率可计算如下：
f
H
≈
f
L
≈ 1.1
放大电路级数越多，则f H 越低，f L 越高，通频带越窄。
3.11C
3.12C
3.13第一级放大电路后级输入电阻对前级输入电阻
3.14最后一级前级输出电阻对最后一级输出电阻
3.15静态工作点独立，体积较小低频响应差，不便于集成化
3.16输入级中间级输出级
3.17负载电阻信号源内阻
3.18如图P3－18，已知R
B11
= 39k，R B21 = 13k，
R B12 = 120k，R C = 3k，R E1 = 150，R E2 = 1k，
R E = 2.4k，R L = 2.4k，两管=50 ，U BE = 0.6V ，
U CC = 12V ，各电容在中频区的容抗可以忽略不计。
1）试求静态工作点（I B1 , I C1 ,U CE1 ）及（I B 2 , I E 2 ,U CE 2 ）；
2）画出全电路微变等效电路，计算r be1 及r be2 ；
3）试求各级电压放大倍数A u1 ，A u 2 及总电压放大倍数A u ；图P3－18 4）试求输入电阻r i 及输出电阻r o ；
5）请问后级是什么电路？其作用是什么？若R L 减小为原值的
1
（即240 Ω），则A 变化多少？
10 u
解：R
B11
R
B 21
R
c
T
1
R
E1
R
E 2
+U
CC
3.18 -1
1.1
1
f 2
+
1
2
+ +
1
2
Hn
H 1 H 2
f f
f +f
22+ +f 2
L1 L 2Ln
+U
CC
R
R C R B12
B11
C
1
T
C
2
1
R
B 21
T
2
C
3
u
R
E1
i
R C
R
E R L
E 2 E
u
o
r be1I b1
U
i R
B 11R B 21
R
C
R
B12I b2
R
E R
E1
（1）I
R
B 21
U
CC
=
R
B11
+R
B 21
- 0.6
= 2.09mA
E1 R
E1 +R
E 2
I B1
I
E1
1+
= 41 A
I C1=I
B1
= 2.05mA
U
CE1 =U
CC
-I
C
R
C
-I
E1
(R
E1
+R
E 2
) = 3.45V
R
B12
+U
CC
I B 2 =
R
U
CC
-U
BE
+(1+)R= 47 A
B12 E
T
2
I E2= (1+)I
B2
= 2.4mA
R
E
U
CE 2 =U
CC
-I
E 2
R
E
= 6.24V
（2） 3.18 -2
I I r
R
L U o
3.18 - 3
r =r + (1+) 26mV
≈ 0.734kΩ
be1 bb' I
E1
r =r + (1+) 26mV
≈ 0.652kΩ
be2 bb' I
E2
（3）第二级的输入电阻为：R i2=R B12//[r be2+ (1+)(R E// R L)] ≈ 40.8kΩ =
u 故，第一级的放大倍数为： A u 1 = -(R C // R i 2 )
r + (1+ )R
≈ -16.6
be 1
E 1
第二级的放大倍数为： A
= (R E // R L )(1+ )I b 2 ≈ 0.989 u 2
r I + (R // R )(1+ )I be 2 b 2 E L b 2
故： A
u = A u 1 A u 2 = -16.6 ? 0.989 = -16.4 （4） r i = R B 11 // R B 21 //[r be 1 + (1+ )R E 1 ] ≈ 4.51k Ω
r = R //( R C // R B 12 + r
be 2 ) ≈ 68Ω o
E 1+
（5）后级是射级输出器，其作用是具有很小的输出电阻，增强带负载的能力。
当 R L 变化后的输出为U
o ' ，则有
U o ' = U o 240 r o + 240 2400 r o + 2400
= 0.801
故此时： A u ' = 0.801A u
= -16.4 ? 0.801 = -13.1
3.19
某三级放大电路，各级电压增益分别为 20dB 、40dB 、0。当输入信号 u i = 3mV 时，
求输出电压。
解：
A u (d
B ) = A u 1 + A u 2 + A u 3 = 20dB + 40dB + 0 = 60dB = 20 lg A u
60
A = 1020
= 103
= 1000
u o = A u u i = 0.003?1000 = 3V
3．20 如图 P 3－20， V 1 的r be1 = 1.6k ， V 2 的r be2 = 1k 。求：
1） 画出微变等效电路。
2） 求电压放大倍数 A
u ，输入电阻 R i 和输出电阻 R o 。
I b 1
图 P3－20
I b 2
R 1 R 2
i
r be 1
I b 1
R 3 R 5 R 6
r be 2
I b 2
R 7 R L
U o
3.20
解：
A = U o = -
I b 2 (R 7 // R L )
u
U I r
i
b 1 be 1
又有：
I b 2
-I b 1 =
R 3 // R 5 // R 6 R 3 // R 5 // R 6 + r be 2
，得：
I b 2
= -60.5
I b 1
故 A = U o
= -I b 2 (R 7 // R L ) ≈ 5672
u U
I r
i
b 1 be
R i = R 1 // R 2 // r be 1 = 1.31k Ω
R o = R 7 = 3k Ω
3.21 差动放大电路是为了（
）而设置的。
A) 稳定增益 B) 提高输入电阻 C ）克服温漂 D) 扩展频带
3.22 差动放大电路抑制零点漂移的能力，双端输出时比单端输出时（ ）
A) 强 B) 弱 C ）相同
3.23 在射极耦合长尾式差动放大电路中， R e 的主要作用是（
）
A) 提高差模增益
R R 3 R 5 R +12V
7 1 27k
4k
10k
3k
V 1
R 2 10k
V 2
R R L 3k
6
u o
u i
R 4
2k
3.3k
R 8 1k
U
B）提高共模抑制比
C)增大差动放大电路的输入电阻
D)减小差动放大电路的输出电阻
3.24差动放大电路用恒流源代替发射极电阻是为了（）。
A）提高共模抑制比B）提高共模放大倍数C）提高差模放大倍数
3.25根据输入输出连接方式的不同，差动放大电路可分为、
、、。
3.26已知某差动放大电路的差模增益A ud =100 ，共模增益A uc = 0 ，试问：
1）u i1 = 5mV ，u i2 = 5mV ，u o ＝；
2）u i1 = 5mV ，u i2 =-5mV ，u o ＝；
3）u i1 = 10mV ，u i2 = 0mV ，u o ＝；
4) u i1 =-5mV ，u i2 = 5mV ，u o ＝；
解：
3.21 C
3.22 A
3.23 B
3.24 A
3.25单端输入－单端输出单端输入－双端输出双端输入－单端输出双端输入－双端输出
3．26 0V 1V 1V -1V
3.27如图P3－27，求A
和R i的近似表达式。设T1 和T2 的电流放大系数分别为1 和2，b-e
d
间动态电阻分别为r be1 和r be2 。
I b 1 r be 1
1I
b 1
1 U
2 2 I
b 2
i
R 1 C
2
I b 2 r be 2
图 P3－27
解：
半边差动电路的交流等效电路如图 3.27 所示：
R U (-1I b 1 - 2 I b 2 )(R C // L ) 1 U
A = o = 2 2 o
d U r I + r I R L
i be 1 b 1 be 2 b 2
又 I
b 2 = (1+ 1 )I b 1
(-
- -
)(R // R
L )
3.27
1
2 1 2 C
2
故 A d =
r + r (1+ )
be 1
be 2 1
R i = 2[r be 1 + r be 2 (1+ 1 )]
3.28
已知差动放大器的差模增益为 40dB,共模增益为－20dB,试求： 1）共模抑制比为多少分贝？
2）当分别输入 10mV 的差模信号和 1V 的共模信号时，其差模输出电压与共模输出电压之比为多少？ 解： （1）
A ud = 40d
B = 100
A uc = -20d
B = 0.1
K CMR
=
100
= 1000 = 60dB 0.1
u
A u 100 ?10 ?10-3
（2） od = ud id = = 10
u oc A uc u ic 0.1?1
3.29
在图 P3－29 所示放大电路中，已知 R B 1 = R B 2 = 20k Ω， R B 3 = 50k Ω， R B 4 = 100k Ω，
R c = 10k Ω， R E 1 = R E 2 = 5k Ω， R E 3 = 12k Ω， U CC = 15V ， 各 三 极 管
= 50 ，
U BE = 0.7V 。试求：
（1） 各管静态值 I B 、 I C 、U CE ；
（2） 当u i = 0 时， u o 的静态值U o ；
（3） 说明T 3 和 R E 1 的作用。
CC
解：
（1）U
≈ R B 3 (-U CC ) = -5V
图 P3－29
B 3 + R B 4
I E 3 = U B 3 - (-U CC ) -U BE
R E 1
= 1.86mA
I B 3 I E 3 1+ = 1.86
= 36.5 A
51
I C 3 = I B 3 = 1.83mA
I E 1
= I E 2
=
I E 3
= 0.93mA 2
R C
+U CC T 4
R B 1
T 1 T 2
R B 2
u i
R E 2
T 3 R B 3
R E 3
u o
R E 1 R B 4
R B 3
=
I B 1 = I B 2 = I
E 1 1+
= 18.2
A
I C 1 = I C 2 = I
E 1 = 0.912mA
1+
U E 1 = U E 2 = 0 - R B 1I B 1 -U BE 1 = -1.064V U CE 1 = U CC -U E 1 = 16.064V
U CE 3 = U E 1 - R E 1I E 3 - (-U CC ) = 4.636V
由U CC - R C (I C 2 + I B 4 ) -U BE 4 - (1+ )(R E 2 + R E 3 )I B 4 = -U CC
得： I = 2U CC - R C I C 2 -U BE
= 23 A
B 4 R + (1+ )(R + R )
C
E 2
E 3
I C 4 = I B 4 = 1.15mA
U CE 2 = U CC - R C (I C 2 + I B 4 ) -U E 1 = 6.714V U CE
4
= U CC - (R E 2 + R E 3 )I E 4 - (-U CC ) = 10.1V
（2）U o = -U CC + R E 3 I E 4 = -0.924V
（3） T 3 是恒流源，抑制零点漂移
R E 1 是T 3 管的温度补偿电阻
3．30 如图 P3－3.10，已知
= 50 ， r bb ' = 100Ω 。
1） 计算静态时的 I C 1 、 I C 2 、U C 1 、U C 2 。设 R B 的压降可忽略。
2） 计算 A
d 、 r i 、 r o 。
3）当U o =0.8V 时（直流），U i ＝？
R B
1 2
r be 1
U i I
R C
1 b 1
R B
100Ω
u i
R C 30k
T 1
u o
15k
R E
27.5k
R C 30k
T 2
R B 100Ω
+15V
-15V
图 P3－30
解：
（1） 0 - R B I B 1 -U BE 1 - 2(1+ )I B 1R E = -15
得： I B 1 = I B 2 = R
15 -U
BE 1
+ 2(1+ )R = 5.1 A
B
E
I C 1 = I C 2 = I B 1 = 0.255mA
1 1 15 由节点电压法： ( R + R )U C 1 = -I C 1 + R
得：U C 1 = 2.45V
C L
C
U C 2 = 15 - R C I C 2 = 7.35V
（2）
r be1 = r bb' + (1+ )
26mV I E1
≈ 5.2k Ω
I b 1
15k
U o
A d = U o U i = U o 2? U i
2
= 1 ? -I b 1 (R C // R L ) 3.0
2 I
b 1r be 1 + I b 1R B = -47.2
r i = 2(R B + r be 1 ) = 10.6k Ω
r o = R C = 30k Ω
（3）此时U o= 0.8 - 2.45 =-1.65V
故U i=U
o
A
u
=
-1.65
= 35mV
-47.2
第四章多级放大电路习题答案 3.1 学习要求 （1）了解多级放大电路的概念，掌握两级阻容耦合放大电路的分析方法。 （2）了解差动放大电路的工作原理及差模信号和共模信号的概念。 （3）理解基本互补对称功率放大电路的工作原理。 3.2 学习指导 本章重点： （1）多级放大电路的分析方法。 （2）差动放大电路的工作原理及分析方法。 本章难点： （1）多级放大电路电压放大倍数的计算。 （2）差动放大电路的工作原理及分析方法。 （3）反馈的极性与类型的判断。 本章考点： （1）阻容耦合多级放大电路的静态和动态分析计算。 （2）简单差动放大电路的分析计算。 3.2.1 多级放大电路的耦合方式 1．阻容耦合 各级之间通过耦合电容和下一级的输入电阻连接。优点是各级静态工作点互不影响，可单独
调整、计算，且不存在零点漂移问题；缺点是不能用来放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号，且不能在集成电路中采用阻容耦合方式。 静态分析：各级分别计算。 动态分析：一般采用微变等效电路法。两级阻容耦合放大电路的电压放大倍数为： u2u1o1o i o1i o u A A U U U U U U A === 其中i2L1r R =。 多级放大电路的输入电阻就是第一级的输入电阻，输出电阻就是最后一级的输出电阻。 2．直接耦合 各级之间直接用导线连接。优点是可放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号时，且适宜于集成；缺点是各级静态工作点互相影响，且存在零点漂移问题，即当0i =u 时0o ≠u （有静态电位）。引起零点漂移的原因主要是三极管参数（I CBO ，U BE ，β）随温度的变化，电源电压的波动，电路元件参数的变化等。 3.2.2 差动放大电路 1．电路组成和工作原理 差动放大电路由完全相同的两个单管放大电路组成，两个晶体管特性一致，两侧电路参数对称，是抑制直接耦合放大电路零点漂移的最有效电路。 2．信号输入 （1）共模输入。两个输入信号的大小相等、极性相同，即ic i2i1u u u ==。在共模输入信号作用下，电路的输出电压0o =u ，共模电压放大倍数0c =A 。 （2）差模输入。两个输入信号的大小相等、极性相反，即id i2i12 1 u u u =-=。在共模输入信号作用下，电路的输出电压o1o 2u u =，差模电压放大倍数d1d A A =。 （3）比较输入。两个输入信号大小不等、极性可相同或相反，即i2i1u u ≠，可分解为共模信号和差模信号的组合，即：
第3 章自测题、习题解答 自测题3 一、选择： 选择：（请选出最合适的一项答案） 1、在三种常见的耦合方式中，静态工作点独立，体积较小是（）的优点。 A）阻容耦合B) 变压器耦合C）直接耦合 2、直接耦合放大电路的放大倍数越大，在输出端出现的漂移电压就越（）。 A) 大B) 小C) 和放大倍数无关 3、在集成电路中，采用差动放大电路的主要目的是为了（） A) 提高输入电阻B) 减小输出电阻C) 消除温度漂移D) 提高放大倍数 4、两个相同的单级共射放大电路，空载时电压放大倍数均为30，现将它们级连后组成一个两级放大电路，则总的电压放大倍数（） A) 等于60 B) 等于900 C) 小于900 D) 大于900 5、将单端输入——双端输出的差动放大电路改接成双端输入——双端输出时，其差模电压放大倍数将（）；改接成单端输入——单端输出时，其差模电压放大倍数将（）。 A) 不变B）增大一倍C) 减小一半D) 不确定 解：1、A 2、A 3、C 4、C 5、A C 二、填空： 6、若差动放大电路两输入端电压分别为u i1 = 10mV ，u i 2 = 4mV ，则等值差模输入信号为 u id =mV，等值共模输入信号为u ic =mV。若双端输出电压放大 倍数A ud =10 ，则输出电压u o =mV。 7、三级放大电路中，已知A u1 =A u 2 = 30dB ，A u 3 = 20dB ，则总的电压增益为 dB，折合为倍。 8、在集成电路中，由于制造大容量的较困难，所以大多采用的耦 合方式。 9、长尾式差动放大电路的发射极电阻R e 越大，对 越有利。 10、多级放大器的总放大倍数为，总相移
分析：（1）中频等效电路（微变等效电路或交流等效电路） （2）计算A u ])1([72be25i2be1i2 31u1R r //R R r R //R A ββ++=-=其中： be172be2531u1]} )1([{r R r //R //R A ββ++-=或者： 72be2L 62u2)(1R r R //R A ββ++-= u2u1u A A A ?= （3）计算R i ：be121i r //R //R R = （4）计算R o ：6o R R =
分析：（1）中频等效电路（微变等效电路或交流等效电路） （2）计算A u 3 2 be2 i2 be1 1 i2 2 1 1u 1R) ( r R r R ) R // R ( Aβ β + + = + - =其中： be1 1 3 2 2 2 1 1u } ) 1( [ { r R R r // R A be + + + - = β β 或者： 1 ) 1( ) 1( u2 3 2 2 3 2 2 u ≈ + + + =A R r R A be 或者： β β u2 u1 u A A A? = （3）计算R i： be1 1 i r R R+ = （4）计算R o： 2 2 be2 3 o1β + + = R r // R R
分析：（1）中频等效电路（微变等效电路或交流等效电路） （2）计算A u 2 1u A A A ?= （3）计算R i （4）计算R o 静态工作点的计算同单管放大电路的方法，此处略。 123be211be1123be2(1)()1(1)() R R r A A r R R r ββ+==++∥∥ 或者 ∥∥242be2 R A r β=-i 1be1123be2[(1)()] R R r R R r β=++∥∥∥o 4 R R =
第3章自测题、习题解答 自测题3 一、选择： 选择：（请选出最合适的一项答案） 1、在三种常见的耦合方式中，静态工作点独立，体积较小是（）的优点。 A）阻容耦合 B) 变压器耦合 C）直接耦合 2、直接耦合放大电路的放大倍数越大，在输出端出现的漂移电压就越（）。 A) 大 B) 小 C) 和放大倍数无关 3、在集成电路中，采用差动放大电路的主要目的是为了（） A) 提高输入电阻 B) 减小输出电阻 C) 消除温度漂移 D) 提高放大倍数 4、两个相同的单级共射放大电路，空载时电压放大倍数均为30，现将它们级连后组成一个两级放大电路，则总的电压放大倍数（） A) 等于60 B) 等于900 C) 小于900 D) 大于900 5、将单端输入——双端输出的差动放大电路改接成双端输入——双端输出时，其差模电压放大倍数将（）；改接成单端输入——单端输出时，其差模电压放大倍数将（）。 A) 不变 B）增大一倍 C) 减小一半 D) 不确定 解：1、A 2、A 3、C 4、C 5、A C 二、填空：
6、若差动放大电路两输入端电压分别为110i u mV =，24i u mV =，则等值差 模输入信号为id u = mV ，等值共模输入信号为ic u = mV 。若双端输出电压放大倍数10ud A =，则输出电压o u = mV 。 7、三级放大电路中，已知1230u u A A dB ==，320u A dB =，则总的电压增益为 dB ，折合为 倍。 8、在集成电路中，由于制造大容量的 较困难，所以大多采用 的耦合方式。 9、长尾式差动放大电路的发射极电阻e R 越大，对 越有利。 10、多级放大器的总放大倍数为 ，总相移为 ， 输入电阻为 ，输出电阻为 。 解： 6、3mV 7mV 30mV 7、80 410 8、电容 直接耦合 9、提高共模抑制比 10、各单级放大倍数的乘积 各单级相移之和 从输入级看进出的等效电阻 从末级看进出的等效电阻 三、计算：
摘要 电子设备中，往往需要放大微弱的信号，这主要是通过放大电路实现的。基本放大电路由单个晶体管或场效应管构成，为单级放大电路，其电压放大倍数可以达到几十倍。而当信号非常微弱时，单级放大电路无法满足放大需求，此时我们把若干个单级放大电路串接在一起，级联组成多级放大电路。 本文主要研究多级放大电路的分析与设计，根据各级电路级间耦合方式的不同，分别设计了直接耦合放大电路、阻容耦合放大电路和光耦合放大电路，分析了电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等指标特性。在此基础上，讨论了差分放大电路以及消除互补输出级交越失真的方法。 最后，以前面的讨论为基础，设计了一款具有差分输入的多级放大电路，对电路性能指标进行了设定，并分析了各部分的作用。
2.1直接耦合多级放大电路的设计 2.1.1 设计原理 根据设计要求，本设计主要采用两级放大，为了传递变化缓慢的直流信号，可以把前级的输出端直接接到后级的输入端。这种连接方式称为直接耦合。如图2.1所示。直接耦合式放大电路有很多优点，它既可以放大和传递交流信号，也可以放大和传递变化缓慢的信号或者是直流信号，且便于集成。实际的集成运算放大器其内部就是一个高增益的直接耦合多级放大电路。直接耦合放大电路，由于前后级之间存在着直流通路，使得各级静态工作点互相制约、互相影响。因此，在设计时必须采取一定的措施，以保证既能有效地传递信号，又要使各级有合适的工作点。
图2.1 直接耦合两级放大电路 通常在第二级的发射极接入稳压二极管，这样既提高了第二级的基级电位，也使第一级的集电极静态电位抬高，脱离饱和工作区，可以使整个电路稳定正常的工作，稳定三极管的静态工作点。 但是在一个多级放大电路的输入端短路时，输出电压并非始终不变，而是会出现电压的随机漂动，这种现象叫做零点漂移，简称零漂。产生零漂的原因有很多，主要是以下两点：一方面，由于元器件参数，特别是晶体管的参数会随温度的变化而变化；另一方面，即使温度不变化，元器件长期使用也会使远见老化，参数就会发生变化，由温度引起的叫做温漂，由元器件老化引起的叫做零漂，在多级放大电路中，第一级的影响尤为严重，它将被逐级放大，以至影响整个电路的工作，所以零漂问题是直接耦合放大电路的特殊问题。 解决零漂的方法有很多种，例如引入直流负反馈来稳定静态工作点，以减小零漂；利用温度补偿元件补偿放大管的零点漂移，利用热敏电阻或二极管来与工作管的温度特性相补偿；利用工作特性相同的管子构成对称的一种电路—差动放大电路，这是最为行之有效的方法，故本次设计采用差动放大电路来设计实现。
第四章多级放大电路习题答案3.1学习要求 （1）了解多级放大电路的概念，掌握两级阻容耦合放大电路的分析方法。 （2）了解差动放大电路的工作原理及差模信号和共模信号的概念。 （3）理解基本互补对称功率放大电路的工作原理。 3.2学习指导 本章重点： （1）多级放大电路的分析方法。 （2）差动放大电路的工作原理及分析方法。 本章难点： （1）多级放大电路电压放大倍数的计算。 （2）差动放大电路的工作原理及分析方法。 （3）反馈的极性与类型的判断。 本章考点： （1）阻容耦合多级放大电路的静态和动态分析计算。 （2）简单差动放大电路的分析计算。 3.2.1多级放大电路的耦合方式 1．阻容耦合 各级之间通过耦合电容和下一级的输入电阻连接。优点是各级静态工作点互不影响，可单独调整、计算，且不存在零点漂移问题；缺点是不能用来放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号，且不能在集成电路中采用阻容耦合方式。 静态分析：各级分别计算。
动态分析：一般采用微变等效电路法。两级阻容耦合放大电路的电压放大倍数为： 其中i2L1r R =。 多级放大电路的输入电阻就是第一级的输入电阻，输出电阻就是最后一级的输出电阻。 2．直接耦合 各级之间直接用导线连接。优点是可放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号时，且适宜于集成；缺点是各级静态工作点互相影响，且存在零点漂移问题，即当0i =u 时0o ≠u （有静态电位）。引起零点漂移的原因主要是三极管参数（I CBO ，U BE ，β）随温度的变化，电源电压的波动，电路元件参数的变化等。 3.2.2差动放大电路 1．电路组成和工作原理 差动放大电路由完全相同的两个单管放大电路组成，两个晶体管特性一致，两侧电路参数对称，是抑制直接耦合放大电路零点漂移的最有效电路。 2．信号输入 （1）共模输入。两个输入信号的大小相等、极性相同，即ic i2i1u u u ==。在共模输入信号作用下，电路的输出电压0o =u ，共模电压放大倍数0c =A 。 （2）差模输入。两个输入信号的大小相等、极性相反，即id i2i12 1u u u =-=。在共模输入 信号作用下，电路的输出电压o1o 2u u =，差模电压放大倍数d1d A A =。 （3）比较输入。两个输入信号大小不等、极性可相同或相反，即i2i1u u ≠，可分解为共模信号和差模信号的组合，即： 式中u ic 为共模信号，u id 为差模信号，分别为： 输出电压为： 3．共模抑制比 共模抑制比是衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力的重要指标，定义为A d 与A c 之比的绝对值，即： 或用对数形式表示为：
科目:模拟电子技术 题型:填空题 章节:第三章多级放大电路 难度:全部 ----------------------------------------------------------------------- 1. 某放大器由三级组成，已知各级电压增益分别为16dB，20dB，24dB，放大器的总增益为 60dB 。 2. 某放大器由三级组成，已知各级电压增益分别为16dB，20dB，24dB，放大器的总电压放大倍数为 103。 3. 在差动式直流放大电路中，发射极电阻Re的作用是通过电流负反馈来抑制管子的零漂，对共模信号呈现很强的负反馈作用。 4. 在双端输入、输出的理想差动放大电路中，若两输入电压U i1=U i2，则输出电压U o= 0 。 5. 在双端输入、输出的理想差动放大电路中，若U i1=+1500μV，U i2=+500μV，则可知差动放大电路的差模输入电压U id= 1000uV 。 6. 多级放大电路常用的耦合方式有三种，它们是直接耦合、阻容耦合和变压器耦 合。 7. 多级放大电路常用的耦合方式有三种，它们是直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。 8. 多级放大电路常用的耦合方式有三种，它们是阻容耦合、直接耦合和变压器耦合。 9. 多级放大电路常用的耦合方式有三种，其中直接耦合方式易于集成，但存在零点漂移现象。 10. 多级放大电路常用的耦合方式有三种，其中直接耦合方式易于集成，但存在零点漂移现象。 11. 若三级放大电路的A u1=A u2=30dB，A u3=20 dB，则其总电压增益为 80 dB。 12. 若三级放大电路的A u1=A u2=30dB，A u3=20 dB，则其总电压放大倍数折合为 104倍。 13. 在多级放大电路中，后级的输入电阻是前级负载电阻的，而前级的输出电阻则也可视为后级的信号源内阻。 14. 在多级放大电路中，后级的输入电阻是前级的负载电阻，而前级的输出电阻则也可视为后级的信号源。 15. 在实际应用的差动式直流放大电路中，为了提高共模抑制比，通常用恒流源 代替发射极电阻Re，这种电路采用双电源供电方式。 16. 在实际应用的差动式直流放大电路中，为了提高共模抑制比，通常用恒流源代替发射极电阻Re，这种电路采用双电源供电方式。 科目:模拟电子技术 题型:选择题 章节:第三章多级放大电路 难度:全部 ----------------------------------------------------------------------- 1. 一个放大器由两个相同的放大级组成。已知每级的通频带为10kHz，放大器的总通频带是： D 。 A、10kHz； B、20kHz； C、大于10kHz； D、小于10kHz； 2. 设单级放大器的通频带为BW1，由它组成的多级放大器的通频带为BW，则（A ）
第三章 多级放大电路 自 测 题 一、判断下列说法是否正确，凡对的在括号内打“√”，否则打“×”。 （1）现测得两个共射放大电路空载时的电压放大倍数均为－100，将它们连成两级放大电路，其电压放大倍数应为10000。( ) （2）阻容耦合多级放大电路各级的Q 点相互独立，( )它只能放大交流信号。( ) （3）直接耦合多级放大电路各级的Q 点相互影响，( )它只能放大直流信号。( ) （4）只有直接耦合放大电路中晶休管的参数才随温度而变化。( ) （5）互补输出级应采用共集或共漏接法。( ) 解：（1）× （2）√ √ （3）√ × （4）× （5）√ 二、现有基本放大电路： A.共射电路 B.共集电路 C.共基电路 D.共源电路 E.共漏电路 根据要求选择合适电路组成两级放大电路。 （1）要求输入电阻为1k Ω至2k Ω，电压放大倍数大于3000，第一级应采用 ，第二级应采用 。 （2）要求输入电阻大于10M Ω，电压放大倍数大于300，第一级应采用 ，第二级应采用 。 （3）要求输入电阻为100k Ω～200k Ω，电压放大倍数数值大于100，第一级应采用 ，第二级应采用 。 （4）要求电压放大倍数的数值大于10，输入电阻大于10M Ω，输出电阻小于100Ω，第一级应采用 ，第二级应采用 。 （5）设信号源为内阻很大的电压源，要求将输入电流转换成输出电压， 且1000i o ＞I U A ui ，输出电阻R o ＜100，第一级应采用 ，第二级应采用 。 解：（1）A ，A （2）D ，A （3）B ，A （4）D ，B （5）C ，B
三、选择合适答案填入空内。 （1）直接耦合放大电路存在零点漂移的原因是。 A.电阻阻值有误差 B.晶体管参数的分散性 C.晶体管参数受温度影响 D.电源电压不稳定 （2）集成放大电路采用直接耦合方式的原因是。 A.便于设计 B.放大交流信号 C.不易制作大容量电容 （3）选用差分放大电路的原因是。 A.克服温漂 B.提高输入电阻 C.稳定放入倍数 （4）差分放大电路的差模信号是两个输入端信号的，共模信号是两个输入端信号的。 A.差 B.和 C.平均值 （5）用恒流源取代长尾式差分放大电路中的发射极电阻R e，将使电路的。 A.差模放大倍数数值增大 B.抑制共模信号能力增强 C.差模输入电阻增大 （6）互补输出级采用共集形式是为了使。 A.电压放大倍数大 B.不失真输出电压大 C.带负载能力强 解：（1）C，D （2）C （3）A （4）A，C （5）B （6）C 四、电路如图PT3.4所示，所有晶体管均为硅管，β均为60，' r=100 bb Ω，静态时｜U BE Q｜≈0.7V。试求： （1）静态时T1管和T2管的发射极电流。 （2）若静态时u O＞0，则应如何调节R c2的值才能使u O＝0V？若静态u O＝0V，则R c2＝？电压放大倍数为多少？
第3章多级放大电路 习题 3.1判断图P3.1所示各两级放大电路中，T1和T2管分别组成哪种基本接法的放大电路。设图中所有电容对于交流信号均可视为短路。
图P3.1 解：（a ）共射，共基 （b ）共射，共射 （c ）共射，共射 （d ）共集，共基 （e ）共源，共集 （f ）共基，共集 3.2 设图P3.2所示各电路的静态工作点均合适，分别画出它们的交流等效电路，并写出u A 、R i 和R o 的表达式。 图P3.2 解：（1）图示各电路的交流等效电路如解图P3.2所示。 （2）各电路u A 、R i 和R o 的表达式分别为 图（a ） {}2 2be23o be11i 32be232be1132be2211)1()1(])1([βββββ++=+=+++?+++-=R r R R r R R R r R r R R r R A u ∥ ∥
图（b ） 4o be2321be11i be2 42be2321be1be2321)])(1([) ())(1())(1(R R r R R r R R r R r R R r r R R A u =++=-?+++=∥∥∥∥∥∥∥ββββ 图（c ） {}3o be11i d 2be23 2be11d 2be221])1([])1([R R r R R r r R r R r r R A u =+=++-?+++-=ββββ∥ 图（d ） 8 o 213i 2be 82be2 764m )()]([R R R R R R r R r R R R g A u =+=-?-=∥∥∥∥β
解图P3.2 3.3 基本放大电路如图P3.3（a ）（b ）所示，图（a ）虚线框内为电路Ⅰ，图（b ）虚线框内为电路Ⅱ。由电路Ⅰ、Ⅱ组成的多级放大电路如图（c ）、（d ）、（e ）所示，它们均正常工作。试说明图（c ）、（d ）、（e ）所示电路中 （1）哪些电路的输入电阻比较大； （2）哪些电路的输出电阻比较小； （3）哪个电路的s u A =s o U U 最大。
多级放大电路 12级电工 一：电路的设计 1、我们需要做一个带宽为10MHz ，增益>1000的放大电路，我们将其设定为两极，带宽为10MHz ，增益初步设定为50x50，每一级采用同相运算放大电路。 2、为什么要设为两极？ 事实上，满足要求最简单的方法，我们可以找一个增益带宽积为10000的芯片，让增益为1000，则带宽便为10M ，但这样做电路的增益过大，电路的稳定性较差，由于放大电路的整体增益是等于各级增益之积，所以我们想到可以将电路做成两极，我们让每一级的增益为40，两极增益变为1600，这样不仅能达到老师的要求，电路的稳定性也将大大提高。 4、所需材料：电阻若干，增益带宽积为500的芯片两个个，型号为OPA690 5、相关计算 由于两极过后，增益会下降2，所以我们先将带宽确定为 ： 210BW =，35225210500Av === 两级：12253535Av =?= 同相放大电路：1 f R R 1Av +=， 所以：R 1=1K Ω R f =34K Ω 5、电路图：
6、仿真分析 我们采用multisim元件库中的ＯＰＡ系列芯片进行仿真，用函数信号发生器输入1mV的电压，在输出端的到1.732V的电压，可知增益为1732倍，与理论值1600相差不很大，证明实验是正确的。 二：集成运放相关的知识 1、分类 1）、通用型运算放大器 通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广，其性能指标能适合于一般性使用。例mA741（单运放）、LM358（双运放）、LM324（四运放）及以场效应管为输入级的LF356 都属于此种。它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。 2）、高阻型运算放大器 这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般rid>（109~1012）W,IIB 为几皮安到几十皮安。实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级。用FET 作输入级,不仅输入阻抗高,输入偏置电流低,而且具有高速、宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大。常见的集成器件有LF356、LF355、LF347（四运放）及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。 3）、低温漂型运算放大器 在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。低温漂型运算放大器就是为此而设计的。目前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP-07、OP-27、AD508及由MOSFET 组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650 等。 4）、高速型运算放大器 在快速A/D 和D/A 转换器、视频放大器中,要求集成运算放大器的转换速率SR 一定要高,单位增益带宽BWG一定要足够大,像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。高速型运算放大器主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。常见的运放有LM318、mA715 等,其SR=50~70V/ms,BWG>20MHz。
第四章多级放大电路习题答案 3.1学习要求 （1）了解多级放大电路的概念，掌握两级阻容耦合放大电路的分析方法。 （2）了解差动放大电路的工作原理及差模信号和共模信号的概念。 （3）理解基本互补对称功率放大电路的工作原理。 3.2学习指导 本章重点： （1）多级放大电路的分析方法。 （2）差动放大电路的工作原理及分析方法。 本章难点： （1）多级放大电路电压放大倍数的计算。 （2）差动放大电路的工作原理及分析方法。 （3）反馈的极性与类型的判断。 本章考点： （1）阻容耦合多级放大电路的静态和动态分析计算。 （2）简单差动放大电路的分析计算。 3.2.1多级放大电路的耦合方式 1．阻容耦合 各级之间通过耦合电容和下一级的输入电阻连接。优点是各级静态工作点互不影响，可单独调整、计算，且不存在零点漂移问题；缺点是不能用来放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号，且不能在集成电路中采用阻容耦合方式。 静态分析：各级分别计算。 动态分析：一般采用微变等效电路法。两级阻容耦合放大电路的电压放大倍数为： 其中i2L1r R =。 多级放大电路的输入电阻就是第一级的输入电阻，输出电阻就是最后一级的输出电阻。 2．直接耦合 各级之间直接用导线连接。优点是可放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号时，且适宜于集成；缺点是各级静态工作点互相影响，且存在零点漂移问题，即当0i =u 时0o ≠u （有静态电位）。引起零点漂移的原因主要是三极管参数（I CBO ，U BE ，β）随温度的变化，电源电压的波动，电路元件参数的变化等。
3.2.2差动放大电路 1．电路组成和工作原理 差动放大电路由完全相同的两个单管放大电路组成，两个晶体管特性一致，两侧电路参数对称，是抑制直接耦合放大电路零点漂移的最有效电路。 2．信号输入 （1）共模输入。两个输入信号的大小相等、极性相同，即ic i2i1u u u ==。在共模输入信号作用下，电路的输出电压0o =u ，共模电压放大倍数0c =A 。 （2）差模输入。两个输入信号的大小相等、极性相反，即id i2i12 1 u u u =-=。在共模输入信号作用下，电路的输出电压o1o 2u u =，差模电压放大倍数d1d A A =。 （3）比较输入。两个输入信号大小不等、极性可相同或相反，即i2i1u u ≠，可分解为共模信号和差模信号的组合，即： 式中u ic 为共模信号，u id 为差模信号，分别为： 输出电压为： 3．共模抑制比 共模抑制比是衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力的重要指标，定义为A d 与A c 之比的绝对值，即： 或用对数形式表示为： c d CMR lg 20A A K =（dB ） 提高共模抑制比的方法有：调零电位器R P ，增大发射极电阻R E ，采用恒流源。 4．差动放大电路的输入输出方式 差动放大电路有4种输入输出方式，如图3.1所示。 双端输出时差动放大电路的差模电压放大倍数为： 式中，2 //L C L R R R ='，相当于每管各带一半负载电阻。 单端输出时差动放大电路的差模电压放大倍数为： be L d 21r R A '- =β（反相输出） be L d 21r R A '=β（同相输出）
第3章多级放大电路 3.1判断图P3.1所示各两级放大电路中，T1和T2管分别组成哪种基本接法的放大电路。设图中所有电容对于交流信号均可视为短路。 图P3.1 解：（a）共射，共基（b）共射，共射（c）共射，共射 （d）共集，共基（e）共源，共集（f）共基，共集 3.2设图P3.2所示各电路的静态工作点均合适，分别画出它们的交流等 A 、R i和R o的表达式。 效电路，并写出 u
图P 3.2 解：（1）图示各电路的交流等效电路如解图P3.2所示。 （2）各电路u A 、R i 和R o 的表达式分别为 图（a ） {}2 2be23o be11i 3 2be23 2be1132be2211)1()1(])1([βββββ++=+=+++? +++-=R r R R r R R R r R r R R r R A u ∥ ∥ 图（b ） 4 o be2321be11i be2 42be2321be1be2321)])(1([) ())(1())(1(R R r R R r R R r R r R R r r R R A u =++=-?+++=∥∥∥∥∥∥∥ββββ 图（c ） {}3 o be11i d 2be23 2be11d 2be221])1([])1([R R r R R r r R r R r r R A u =+=++-?+++-=ββββ∥
图（d ） 8 o 213i 2be 82be2 764m )()]([R R R R R R r R r R R R g A u =+=-?-=∥∥∥∥β 解图P 3.2 3.3 基本放大电路如图P3.3（a ）（b ）所示，图（a ）虚线框内为电路Ⅰ，图（b ）虚线框内为电路Ⅱ。由电路Ⅰ、Ⅱ组成的多级放大电路如图（c ）、（d ）、（e ）所示，它们均正常工作。试说明图（c ）、（d ）、（e ）所示电路中 （1）哪些电路的输入电阻比较大； （2）哪些电路的输出电阻比较小； （3）哪个电路的s u A =s o U U 最大。
电工电子技术课程设计报告题目：多级放大电路的设计 二级学院机械工程学院 年级专业14 动力本 学号1401250029 学生姓名周俊 指导教师张云莉 教师职称讲师
报告时间：2015.12.28 目录 第一章．基本要求和放电电路的性能指标 (1) 第二章．概述和任务分析 (5) 第三章．电路原理图和电路参数 (6) 第四章．主要的计算过程 (9) 第五章．电路调试运算结果 (11) 第六章．总结 (12) 制作调试步骤及结果 (12) 收获和体会 (13) 第七章．误差和分析 (14) 第八章．参考文献 (15)
第一章．基本要求和放电电路的性能指标 1. 基本要求： 用给定的三极管2SC1815(NPN)，2SA1015(PNP)设计多级放大器，已知V CC=+12V, -V EE=-12V，要求设计差分放大器恒流源的射极电流I EQ3=1~1.5mA，第二级放大射极电流I EQ4=2~3mA；差分放大器的单端输入单端输出不是真电压增益至少大于10倍，主放大器的不失真电压增益不小于100倍；双端输入电阻大于10kΩ，输出电阻小于10Ω，并保证输入级和输出级的直流点位为零。设计并仿真实现。 2. 放电电路的性能指标： 第一种是对应于一个幅值已定、频率已定的信号输入时的性能，这是放大电路的基本性能。第二种是对于幅值不变而频率改变的信号输出时的性能。第三种
是对应于频率不变而幅值改变的信号输入时的性能。 1.1第一种类型的指标： 1.放大倍数 放大倍数是衡量放大电路放大能力的指标。它定义为输出变化量的幅值与输入变化量的幅值之比，有时也称为增益。虽然放大电路能实现功率的放大，然而在很多场合，人们常常只关心某一单项指标的放大的倍数，比如电压或者电流的放大倍数。由于输出和输入信号都有电压和电流量，所以存在以下四中比值： （1-1） 1. （1-2） （1-3） （1-4）式中的错误!未找到引用源。、错误!未找到引用源。、错误!未找到引用源。、错误!未找到引用源。都是正弦信号的有效值。需要注意的是，若输出波形出现
第四章多级放大电路习题答案 学习要求 （1）了解多级放大电路的概念，掌握两级阻容耦合放大电路的分析方法。 （2）了解差动放大电路的工作原理及差模信号和共模信号的概念。 （3）理解基本互补对称功率放大电路的工作原理。 学习指导 本章重点： （1）多级放大电路的分析方法。 （2）差动放大电路的工作原理及分析方法。 本章难点： （1）多级放大电路电压放大倍数的计算。 （2）差动放大电路的工作原理及分析方法。 （3）反馈的极性与类型的判断。 本章考点： （1）阻容耦合多级放大电路的静态和动态分析计算。 （2）简单差动放大电路的分析计算。 3.2.1 多级放大电路的耦合方式 1．阻容耦合 各级之间通过耦合电容和下一级的输入电阻连接。优点是各级静态工作点互不影响，可单独调整、计算，且不存在零点漂移问题；缺点是不能用来放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号，且不能在集成电路中采用阻容耦合方式。 静态分析：各级分别计算。 动态分析：一般采用微变等效电路法。两级阻容耦合放大电路的电压放大倍数为： u2u1o1 o i o1i o u A A U U U U U U A 其中i2L1r R 。 多级放大电路的输入电阻就是第一级的输入电阻，输出电阻就是最后一级的输出电阻。 2．直接耦合 各级之间直接用导线连接。优点是可放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号时，且适宜于 集成；缺点是各级静态工作点互相影响，且存在零点漂移问题，即当0i u 时0o u （有静
态电位）。引起零点漂移的原因主要是三极管参数（I CBO ，U BE ，β）随温度的变化，电源电压的波动，电路元件参数的变化等。 3.2.2 差动放大电路 1．电路组成和工作原理 差动放大电路由完全相同的两个单管放大电路组成，两个晶体管特性一致，两侧电路参数对称，是抑制直接耦合放大电路零点漂移的最有效电路。 2．信号输入 （1）共模输入。两个输入信号的大小相等、极性相同，即ic i2i1u u u 。在共模输入信号作用下，电路的输出电压0o u ，共模电压放大倍数0c A 。 （2）差模输入。两个输入信号的大小相等、极性相反，即id i2i12 1 u u u 。在共模输入信号作用下，电路的输出电压o1o 2u u ，差模电压放大倍数d1d A A 。 （3）比较输入。两个输入信号大小不等、极性可相同或相反，即i2i1u u ，可分解为共模信号和差模信号的组合，即： id ic i2id ic i1u u u u u u 式中u ic 为共模信号，u id 为差模信号，分别为： )(21 i2i1ic u u u )(2 1 i2i1id u u u 输出电压为： id d ic c o2id d ic c o1u A u A u u A u A u )(2i2i1d id d o2o1o u u A u A u u u 3．共模抑制比 共模抑制比是衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力的重要指标，定义为A d 与A c 之比的绝对值，即： c d CMR A A K 或用对数形式表示为： c d CMR lg 20A A K （dB ） 提高共模抑制比的方法有：调零电位器R P ，增大发射极电阻R E ，采用恒流源。
第四章多级放大电路习题答案 学习要求 （1）了解多级放大电路的概念，掌握两级阻容耦合放大电路的分析方法。 （2）了解差动放大电路的工作原理及差模信号和共模信号的概念。 （3）理解基本互补对称功率放大电路的工作原理。 学习指导 本章重点： （1）多级放大电路的分析方法。 （2）差动放大电路的工作原理及分析方法。 本章难点： ~ （1）多级放大电路电压放大倍数的计算。 （2）差动放大电路的工作原理及分析方法。 （3）反馈的极性与类型的判断。 本章考点： （1）阻容耦合多级放大电路的静态和动态分析计算。 （2）简单差动放大电路的分析计算。 3.2.1 多级放大电路的耦合方式 1．阻容耦合 各级之间通过耦合电容和下一级的输入电阻连接。优点是各级静态工作点互不影响，可单独调整、计算，且不存在零点漂移问题；缺点是不能用来放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号，且不能在集成电路中采用阻容耦合方式。 静态分析：各级分别计算。 | 动态分析：一般采用微变等效电路法。两级阻容耦合放大电路的电压放大倍数为： u2u1o1 o i o1i o u A A U U U U U U A === 其中i2L1r R =。 多级放大电路的输入电阻就是第一级的输入电阻，输出电阻就是最后一级的输出电阻。 2．直接耦合 各级之间直接用导线连接。优点是可放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号时，且适宜于
集成；缺点是各级静态工作点互相影响，且存在零点漂移问题，即当0i =u 时0o ≠u （有静态电位）。引起零点漂移的原因主要是三极管参数（I CBO ，U BE ，β）随温度的变化，电源电压的波动，电路元件参数的变化等。 3.2.2 差动放大电路 1．电路组成和工作原理 差动放大电路由完全相同的两个单管放大电路组成，两个晶体管特性一致，两侧电路参数对称，是抑制直接耦合放大电路零点漂移的最有效电路。 2．信号输入 { （1）共模输入。两个输入信号的大小相等、极性相同，即ic i2i1u u u ==。在共模输入信号 作用下，电路的输出电压0o =u ，共模电压放大倍数0c =A 。 （2）差模输入。两个输入信号的大小相等、极性相反，即id i2i12 1 u u u =-=。在共模输入信号作用下，电路的输出电压o1o 2u u =，差模电压放大倍数d1d A A =。 （3）比较输入。两个输入信号大小不等、极性可相同或相反，即i2i1u u ≠，可分解为共模信号和差模信号的组合，即： id ic i2id ic i1u u u u u u -=+= 式中u ic 为共模信号，u id 为差模信号，分别为： )(21 i2i1ic u u u += )(2 1 i2i1id u u u -= 输出电压为： id d ic c o2id d ic c o1u A u A u u A u A u -=+= )(2i2i1d id d o2o1o u u A u A u u u -==-= / 3．共模抑制比 共模抑制比是衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力的重要指标，定义为A d 与A c 之比的绝对值，即： c d CMR A A K = 或用对数形式表示为：
一、选择题 (05 分)1.试从下列答案中选择正确的填空。 答案：A．共射放大电路，B．共基放大电路，C．共集放大电路 (1)如果输入信号源为高内阻电压源，则多级放大电路中的输入级应采用( )； (2)如果负载变化时要求有较稳定的输出电压，则多级放大电路中的输出级宜采用 ( )； (3)如果负载变化时要求有较稳定的输出电流，则多级放大电路中的输出级宜采用 ( )或 ( )； (4)用作量测的多级放大电路，其输入级应采用( )。 (04 分)2.选择填空。 (1)直接耦合与阻容耦合多级放大电路之间主要不同点是( )。 A．所放大的信号不同，B．交流通路不同，C．直流通路不同 (2)因为阻容耦合放大电路( )（A1．各级静态工作点Q相互独立，B1．Q点相互影响，C1．各级A u相互影响，D1．各级A u相互不影响），所以这类电路( ) （A2．温漂小，B2．能放大直流信号，C2．放大倍数稳定），但是( )（A3．温漂大，B3．不能放大直流信号，C3．放大倍数不稳定）。 (03 分)3.拟用晶体管构成一个三极放大电路，要求从信号源索取的信号电流要小，带负载能力要强，电压放大倍数要大，试选择正确答案填空。 答案：A．共射放大电路，B．共基放大电路，C．共集放大电路 (1)输入级选用( )； (2)中间级选用( )； (3)输出级选用( )。 (05 分)4.选择填空。 (1)差分放大电路是为了＿＿而设置的（A．提高放大倍数，B．提高输入电阻，C．抑 制温漂），它主要通过＿＿来实现。（D．增加一级放大电路，E．采用两个输 入端，F ．利用参数对称的对管）。 (2)在长尾式的差分放大电路中，R e的主要作用是＿＿。 A．提高差模电压放大倍数，B．抑制零漂，C．增大差模输入电阻 (3)在长尾式的差分放大电路中，R e对＿＿有负反馈作用。 A．差模信号，B．共模信号，C．任意信号 (4)差分放大电路利用恒流源代替R e是为了＿＿。 A．提高差模电压放大倍数，B．提高共模电压放大倍数，C．提高共模抑制比 (5)具有理想电流源的差分放大电路，采用不同的连接方式，其共模抑制比＿＿。 A．均为无穷大，B．均为无穷小，C．不相同 (06 分)5.差动放大电路如左下图所示。设电路元件参数变化所引起静态工作点改变不会 使放大管出现截止或饱和。试选择正确答案填空（答案：A．增大，B．减小，C．基 本不变）。
第五章多级放大电路 第一节多级放大电路 在实际工作中,为了放大非常微弱得信号,需要把若干个基本放大电路连接起来,组成多级放大电路,以获得更高得放大倍数与功率输出。 多级放大电路内部各级之间得连接方式称为耦合方式。常用得耦合方式有三种,即阻容耦合方式、直接耦合方式与变压器耦合方式。 1、多级放大电路得耦合方式 1、1阻容耦合 通过电容与电阻将信号由一级传输到另一级得方式称为阻容耦合。图所示电路就是典型得两级阻容耦合放大电路。 优点:耦合电容得隔直通交作用,使两级Q相互独立,给设计与调试带来了方便; 缺点:放大频率较低得信号将产生较大得衰减,不适合传递变化缓慢得信号,更不能传递直流信号;加之不便于集成化,因而在应用上也就存在一定得局限性。 1、2直接耦合 多级放大电路中各级之间直接(或通过电阻)连接得方式,称为直接耦合。 直接耦合放大电路具有结构简单、便于集成化、能够放大变化十分缓慢得信号、信号传输效率高等优点,在集成电路中获得了广泛得应用。 直接耦合放大电路存在得最突出得问题就是零点漂移问题。所谓零点漂移就是指把一个直接耦合放大电路得输入端短路时,即输入信号为零时,由于种种原因引起输出电压发生漂移(波动)。 1、3变压器耦合 变压器耦合放大电路如图所示。这种耦合电路得特点就是:级间无直流通路,各级Q独立;变压器具有阻抗变换作用,可获最佳负载;变压器造价高、体积大、不能
集成,其应用受到限制。 耦合方式优点缺点应用 直接耦合·可放大直流及缓慢变化 得信号,低频响应好。 ·便于集成·各级Q不独立,使设计、 计算、调试不便。 ·有严重得零点漂移问题。 直流或交流放 大,分立或集成 电路 阻容耦合·各级Q独立 ·传输交流信号损失小, 增益高 ·体积小,成本低·无法集成 ·不能放大直流及缓慢变化 得信号,低频响应差 交流放大 分立电路 变压器耦合·各级Q独立 ·可以改变交流信号得电 压、电流与阻抗 ·无法集成 ·高频与低频响应差 ·体积大,笨重 功率放大 调谐放大 2、1零点漂移 所谓零点漂移就是指当把一个直接耦合放大电路得输入端短路时,即输入信号为零时,由于种种原因引起输出电压发生漂移(波动)。 产生零点漂移得原因很多。如晶体管得参数随温度得年华、电源、电压得波动等,其中,温度得影响就是最重要得。在多级放大电路中,又已第一、第二级得漂移影响最为严重。因此,抑制零点漂移着重点在第一、第二级。 2、2差分式放大电路(观瞧视频) 在直接耦合多级放大电路中抑制零点漂移最有效得电路结构就是差动放大电路。因此,在要求较高得多级直接耦合放大电路得前置级与集成电路中广泛采用这种电路。