多级放大电路
一、实验目的：
1、研究多级放大电路的静态、动态参数；
2、进一步掌握放大器的静态工作点设置、A V 、R i 、R 0的测量方法。
二、实验器材： 1、信号发生器 2、电子管毫伏表 3、双踪示波器 4、数字万用表
5、其它所需实验器件
三、实验原理： 电路如图示
上述电路为两级放大电路，其中第一级为共射电路，第二级为共集电路。 由已学知识知：
1、共射电路的放大倍数为：A v1 =－βR L ’ / r be
共集电路的放大倍数为：A v2≈1
多级放大电路的放大倍数为：A v = A v1·A v2
2、共射电路的输入电阻R i =R b //r be 不太大 共集电路的输入电阻R i =R b //[r be +（1+β）R L ’] 较大
3、共射电路的输出电阻R o =R c 较大 共集电路的输出电阻R o ≈（r be +R S ’）/(1+β) 较小
4、共集电路在多级放大电路中多作为输入、输出级或中间缓冲级，它作为中间缓冲级时，可间接地提高前级共射电路的放大倍数。
四、实验步骤： 电路参数如下： V CC =12V ，
第一级：R S =1.5K ，R b1=51K+1M （可调），R b2=20K ，R C1=5.1K ，R e1=1.2K ， C 1=C 2=10μF ，C 3=47μF ，
第二级：R b1=47K+680K （可调），R b2=20K ，R e2=1.5K ，R L =500Ω，C 4=10μF 1、设置静态工作点：
a 、按图连接电路，电容在电路中是隔直通交，所以，静态工作点各不相关，各自调整；
υ01=υi2 C 2
C 3
4
R S
b、静态工作点设置：调第一级的R b1使V C1为6V左右；调第二级R b1使V e2为6V左右；
2、观察单级放大电路
a、断开第二级共集电路，将R L=500Ω直接接入C2与地之间；
b、输入端加入v s为5KHz，5mV的电压，用示波器观察输入、输出波形；
c、按表格要求用晶体管毫伏表测v s、v i、v o等电压值，将测得数据录入表中；
d、根据放大倍数、输入/输出电阻的测量表达式计算，并将结果填入表中；
3、观察多级放大电路
a、接入第二级共集电路，并将R L=500Ω接至第二级输出C4与地之间；
b、再用示波器观察输入、输出波形，看此时的输出波形时否增大；
c、用晶体管毫伏表测相应电压，将测得数据录入表中；
d、根据放大倍数、输入/输出电阻的测量表达式计算，并将结果填入表中；
e、比较两种情况的放大倍数、输入/输出电阻。
表单级、多级放大电路测量
A V=V0L/V i
R i=R S V i/(V S-V i)
R o=R L(V o/V oL–1) 其中V0为空载（即负载开路）时的输出电压，V0L为接入负载时的输出电压。
五、实验报告：
1、整理数据，填写表格。
2、实验心得。
第四章§4.1 多级放大电路习题 （一）考核内容 3．掌握多级放大电路耦合方式、特点。 4.1 多级放大电路 4.4.1 多级放大电路的耦合方式 在多级放大电路中,将级与级之间的连接方式称为耦合方式.。一般常用的耦合方式有：阻容耦合、直接耦合、变压器耦合。 1、阻容耦合：将放大器通过电容和下一级的输入电阻连接的方式称为阻容耦合方式。 阻容耦合放大电路的优点是: (1)因电容具有“隔直”作用，所以各级电路的静态工作点相互独立，互不影响。这给放大电路 的分析、设计和调试带来了很大的方便。此外，还具有体积小、重量轻等优点。 (2)在信号传输过程中，交流信号损失小。 阻容耦合放大电路的缺点是: (1)因电容对交流信号具有一定的容抗，若电容量不是足够大，则在信号传输过程中会受到一定的衰减。尤其不便于传输变化缓慢的信号。 (2) 在集成电路中制造大容量的电容很困难，所以这种耦合方式下的多级放大电路不便于集成。 2 直接耦合 为了避免在信号传输过程中，耦合电容对缓慢变化的信号带来不良影响，把前一级输出端（或 经过电阻等）直接接到下一级的输入端，这种连接方式称为直接耦合。直接耦合的优点是: (1)既可以放大交流信号，也可以放大直流和变化非常缓慢的信号。 (2)电路简单，便于集成，所以集成电路中多采用这种耦合方式。 直接耦合的缺点是: (1) 直接耦合放大电路的各级静态工作点相互影响，各级静态工作点相互牵制。 (2) 存在零点漂移。 多级放大电路的直接耦合是指前一级放大电路的输出直接接在下一级放大电路的输入端，很显然直接耦合放大电路的各级静态工作点相互影响，并且还存在零点漂移现象，即当输入信号为零时，受环境温度等因素的影响，输出信号不为零，而是在静态工作点附近上下变化。 【概念】零点漂移：指当输入信号为零时，输出信号不为零，而是在静态工作点附近上下变化。 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。 3变压器耦合：放大器的级与级之间通过变压器连接的方式称为变压器耦合。 变压器耦合的优点是: (1)由于变压器不能传输直流，故各级静态工作点互不影响，可分别计算和调整。 (2)变压器可以通过电磁感应进行交流信号的传输，并且可以进行阻抗匹配，以使负载得到最大 功率。另外由于可以根据负载选择变压器的匝比，以实现阻抗匹配，故变压器耦合放大电路在大功率放大电路中得到广泛的应用。 变压器耦合的缺点是: (1)高频和低频性能比较差，不能传输直流或变化缓慢的信号，使用只能用于交流放大。 (2)变压器的重量太大，很难集成。 4.1.2多级放大电路的分析和计算 1. 电压放大倍数：多级放大电路的分析和计算与单级放大器的分析方法基本相同。对一个n级 级联的放大器，假设各级的电压放大系数分别为 n u u3 u2 u1 A A A A ??? ? ?，则总的电压放大系数为 n u u3 u2 u1 in on i3 o3 i2 o2 i o1 i o n u A A A A U U U U U U U U U U A ??? = ????? ? ? = = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 在计算每级电压增益时，必须考虑前后级之间的影响，即前级放大器作为后级放大器的信号源 输入端，后级放大器是前级放大器的负载，例如 i2 L1 R R=， i2 c1 /// L1 R R R=。 增益：一般将用分贝表示的放大倍数称为增益，用G表示。 如果输入电阻和输出电阻相等，则电压增益G u为：) (dB lg 20 i o U U G u = 若用分贝（dB）表示，则多级放大总增益为各级增益的代数和，即： (dB) ) (dB 1u u G G=+(dB) 2 u G 2．输入和输出电阻 （1）输入电阻：由于输入级连接着信号源，它的主要任务是从信号源获得输入信号。 多级放大电路的输入电阻就是输入级的输入电阻，即 i1 i R R= （2）输出电阻：多级放大电路的输出级就是电路的最后一级，其作用是推动负载工作。 多级放大电路的输出电阻就是输出级的输出电阻，即 on o R R= 在多级放大电路里，可以把后级的输入电阻作为是前级的负载。在多级放大电路里，可以把前级输出电阻是后级的信号源电阻，
放大电路多级设计 I. 引言 放大电路是电子设备中常见的一种电路结构，用于将信号放大以增强其幅度或功率。在某些应用中，单级放大电路可能无法满足要求，因此需要通过多级放大电路进行设计。本文将探讨放大电路多级设计的原理和方法，以及其在实际应用中的一些考虑因素。 II. 基本放大电路 在开始讨论多级设计之前，我们先回顾一下基本的放大电路。放大电路通常由放大器、输入电路和输出电路组成。其中放大器负责将输入信号放大，输入电路负责对输入信号进行预处理，输出电路负责将放大后的信号传递给外部载荷。 III. 多级放大电路设计原理 多级放大电路通过将多个放大器级联来实现更高的增益。每个放大器级别都增加了总体放大电路的增益，并且可以实现更高的带宽。多级放大电路的设计要考虑以下几个因素： 1. 总增益要求：根据具体应用的需求，确定所需的总增益。随着级数的增加，总增益也会相应增加。 2. 频率响应：多级放大电路的频率响应应该与应用场景的要求相匹配。因此，在设计过程中要考虑各级放大器的带宽以及相位延迟等参数。
3. 稳定性：在级联放大器时，必须考虑反馈和补偿电路的设计，以 确保整个放大电路的稳定性。 IV. 多级放大电路设计方法 多级放大电路的设计可以通过以下步骤进行： 1. 确定总增益要求：根据应用需求确定所需的总增益。 2. 选择放大器类型：选择适合应用需求的放大器类型，如共射放大器、共基放大器或共集放大器等。 3. 确定各级增益：根据总增益要求和放大器性能参数，计算每个级 别的增益。 4. 考虑稳定性：设计反馈和补偿电路以确保整个放大电路的稳定性。 5. 考虑频率响应：根据应用的频率要求，选择适当的带宽和延迟参数。 V. 实际应用考虑因素 在实际应用中，多级放大电路的设计还需要考虑以下几个因素： 1. 电源供电：选择合适的电源供电电压和容量，以确保放大电路的 正常工作。 2. 噪声：多级放大电路的设计要考虑电路内部和外部噪声的影响， 并采取相应的措施进行抑制。
多级放大电路 概述 电流源 共发射极放大电路的组成及放大作用 共集电极电路和共基极电路 图解分析法 本章小结 微变等效电路分析法 图2.7.1 多级放大器框图 由于单级放大电路的放大倍数有限，不能满足实际的需要，因此实用的放大电路都是由多级组成的。通常可分为两大部分，即 压放大(小信号放大)和功率放大(大信号放大 )，如图2.7.1框图所示。前置级一般跟据信号源是电压源还是电流源来选定，它与中间 主要的作用是放大信号电压。中间级一般都用共发射极电路或组合电路组成。末级要求有一定的输出功率供给负载R L ，称为功率放器，一般由共集电极电路，或互补推挽电路，有时也用变压器耦合放大电路。 2.7.1. 级间耦合方式 在多级放大器中前置级的输入信号由信号源提供。前级的输出信号(电压或电流)加到后级的输入端所采用的方式称为耦合，通过 合电路使前后级联系起来。前级的输出信号就是后级的输入信号源，前级的输出电阻就是后级的信号源内阻，后级的输入电阻就是 级的负载电阻。耦合方式解决的是级与级之间如何连接的问题。对耦合方式的要求是不失真地、有效地传送信号。在多级放大器中通常采用的耦合方式有三种，即变压器耦合、阻容耦合和直接耦合。 变压器耦合放大电路 图2.7.2 变压器耦合多级放大器 变压器耦合放大电路如图2.7.2所示。它的特点是，各级工作点互相独立；通过变压器的阻抗变换作用，使级与级之间达到阻抗 配，以获得最大功率输出。缺点是体积大，笨重、价格高、频率响应差(高频段受线圈之间分布电容的影响，低频段受电感的影响不利于小型化，在低频小信号多级电压放大器中一般不采用。在功率放大器中，有时选用。 阻容耦合放大电路
目录 一、设计要求----------------------------2 二、设计的作用、目的--------------------2 三、设计任务----------------------------2 四、设计的具体实现----------------------3 五、电路的仿真与校验-------------------10 六、心得体会---------------------------15 七、参考资料---------------------------16 八、附录-------------------------------16 九、总原理图---------------------------17
多级放大电路的设计与仿真 一、设计要求 1、完成全电路的理论设计 2、参数的计算和有关器件的选择 3、对电路进行仿真 4、撰写设计报告书一份；A3图纸至少一张。报告书要求写明以下主要内容 （1）总体方案的选择和设计 （2）各个单元电路的选择和设计 （3）仿真过程的实现 二、设计的作用、目的 1、进一步熟悉和掌握模拟电子电路的设计方法和步骤 2、进一步掌握实用电子电路的组成、原理，将理论和实践相结合 三、设计任务 设计一个多级放大电路，要求： 1、电源电压12伏，放大倍数为100 2、输入电阻为大于20K，输出电压的有效值大于1伏 3、频带为30Hz~30KHz 4、负载电阻为RL=2K，信号源内阻Rs=1K
四、设计的具体实现 I、方案的选择 1、电学中放大电路的放大的本质是能量的控制和转换。即在输入信号作用下，通过放大电路将直流电源的能量转换成负载所获得的能量，使负载从电源获得的能量大于信号源所提供的能量。 在实际应用中，常对放大电路的性能提出多方面的要求。例如，要求一个放大电路输入电阻大于2MΩ，电压放大倍数大于2000，输出电阻小于100Ω等。这时就需要多个单级放大电路通过一定的耦合方式组成多级放大电路来达到实际应用所提到的要求。 多级放大电路主要有直接耦合、阻容耦合和变压器耦合等耦合方式。以下先介绍各耦合方式的特点： 直接耦合放大电路： （1）、能够放大交流信号和缓慢变化的信号以及直流信号。（2）、便于集成化 （3）、各级静态工作点相互影响，设置静态工作点困难 （4）、存在零点漂移。 阻容耦合放大电路：
一、功能 利用两个共发射极放大电路构成的两级阻容耦合放大电路实现对输入电压的放大功能。 二、性能指标 电路的主要性能有电压放大倍数Av、输入电阻Ri、输出电阻Ro、同频带BW 三、电路图 四、原理分析及理论计算 ㈠原理分析： 将放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端称为阻容耦合方式，上图所示为两级阻容耦合放大电路且两级均为共射放大电路。由于电容对直流量的阻抗为无穷大，因而阻容耦合放大电路各级之间的直流通路各不相通，各级的静态工作点相互独立，在求解或实际调试Q点时可按单级处理，所以电路的分析与设计和调试简单易行。而且，只要输入信号频率较高，耦合电容容量较大，前级的输出信号就可以几乎没有衰减的传递到后级输入端，因此在分立件电路中阻容耦合方式得到非常广泛的应用。 由于前后两级电路静态工作点相互独立，接下来将对典型单级阻容耦合放大电路进行分析，对第一级：
1、第一级是典型的阻容耦合共射级放大电路，它采用的是分压式电流负反馈偏置电路。放大器的静态工作点Q主要由Rb1、Rb 2、Re、Rc及电源电压所决定。该电路利用电阻Rb1、Rb2的分压定基级电位Vbq，如果满足条件I1>>Ibq，当温度升高时，Ic q↑→Ve q↑→Vb e ↓→Ib q↓→Ic q↓,结果抑制了Ic q的变化，从而获得稳定的静态工作点。 2、基本关系式 只有当I1>>Ibq时，才能保证Vbq恒定。这是稳定点工作的必要条件，一般取 I1=（5~10）Ib q（硅管），I1=（10~20）Ib q（锗管），负反馈越强，电路的稳定性越好。所以要求Vbq>> Vb e，即Vbq=（5~10）Vb e，一般取Vbq=（5~10）V（硅管），Vbq=（5~10）V（锗管） 电路的静态工作点由下列关系式确定R e≈(Vbq- Vb e)/ Ic q= Ve q/ Ic q，对于小信号放大器，一般Ic q=0.5mA到2mA，Veq=(0.2～0.5)Vcc Rb2=Vbq/ I1==【Vbq/（5~10）Ic q】β Rb1≈[（Vcc-Vbq）/Vbq]×Rb2 Vceq≈Vcc- Ic q(Re+Rc) 3、主要性能指标及测试方法 ①电压放大倍数 Av=V o/Vi=-βRl’/rbe 式中Rl’=Rc//Rl ，rbe为晶体管内阻，即 Rbe=rb+(1+β)26mV/{Ieq}. mA，测量放大倍数实际是测量放大器的输入电压与输出电压的值。在波形不失真情况下如果测出Vi（有效值）或Vim(峰值)与Vo（有效值）或V om(峰值),则Av=Vo/Vi=V om/Vim ②输入电压 Ri=rbe//Rb1//Rb2 放大器的输入电阻反应了放大器本身消耗输入信号源功率的大小。若Ri>>Rs(信号源内阻)，则放大器从信号源获取较大电压；若Ri< 第3章 多级放大电路 3.1 如图 3.7所示为两级阻容耦合放大电路，已知12CC =U V ，20B1 B1='=R R k Ω，10B2 B2='=R R k Ω，2C2C1==R R k Ω，2E2E1==R R k Ω，2L =R k Ω，5021==ββ，6.0BE2BE1==U U V 。 （1）求前、后级放大电路的静态值。 （2）画出微变等效电路。 （3）求各级电压放大倍数u1 A 、u2A 和总电压放大倍数u A 。 u s +u o - CC 图3.7 习题3.1的图 分析 两级放大电路都是共发射极的分压式偏置放大电路，各级电路的静态值可分别计算，动态分析时需注意第一级的负载电阻就是第二级的输入电阻，即i2L1r R =。 解 （1）各级电路静态值的计算采用估算法。 第一级： 41210 2010 CC B2B1B2B1=⨯+=+=U R R R U （V ） 7.126 .04E1BE1B1E1C1=-=-=≈R U U I I （mA ） 0.03450 7.11C1B1===βI I （mA ） 2.5)22(7.112)(E1C1C1CC CE1=+⨯-=+-=R R I U U （V ） 第二级： 412102010 CC B2B1B2B2=⨯+='+''=U R R R U （V ） 7.12 6 .04E2BE2B2E2C2 =-=-=≈R U U I I （mA ） 电子技术学习指导与习题解答 46 0.03450 7 .12 C2 B2== = βI I （mA ） 2.5)22(7.112)(E2C2C2CC CE2=+⨯-=+-=R R I U U （V ） （2）微变等效电路如图3.8所示。 R U + - 图3.8 习题3.1解答用图 （3）求各级电路的电压放大倍数u1 A 、u2A 和总电压放大倍数u A 。 三极管V 1的动态输入电阻为： 10807.126 )501(30026) 1(300E11be1=⨯++=++=I r β(Ω) 三极管V 2的动态输入电阻为： 10807 .126 )501(30026) 1(300E22be2=⨯++=++=I r β(Ω) 第二级输入电阻为： 93.008.1//10//20////be2B2B1i2==''=r R R r （k Ω） 第一级等效负载电阻为： 63.093.0//2//i2C1L1==='r R R （k Ω） 第二级等效负载电阻为： 12//2//L C2L2==='R R R （k Ω） 第一级电压放大倍数为： 3008 .163.050be1L11u1 -=⨯-='-=r R A β 第二级电压放大倍数为： 5008 .1150be2L22u2 -=⨯-='-=r R A β 两级总电压放大倍数为： 1500)50()30(u2u1u =-⨯-==A A A 3.2 在 如图 3.9所示的两级阻容耦合放大电路中，已知12CC =U V ，30B1=R k Ω，20B2=R k Ω，4E1C1==R R k Ω，130B3=R k Ω，3E2=R k Ω，5.1L =R k Ω， 5021==ββ，8.0BE2BE1==U U V 。 （1）求前、后级放大电路的静态值。 第五章多级放大电路 第一节多级放大电路 在实际工作中，为了放大非常微弱的信号，需要把若干个基本放大电路连接起来，组成多级放大电路，以获得更高的放大倍数和功率输出。 多级放大电路内部各级之间的连接方式称为耦合方式。常用的耦合方式有三种，即阻容耦合方式、直接耦合方式和变压器耦合方式。 1.多级放大电路的耦合方式 1.1阻容耦合 通过电容和电阻将信号由一级传输到另一级的方式称为阻容耦合。图所示电路是典型的两级阻容耦合放大电路。 优点：耦合电容的隔直通交作用，使两级Q相互独立，给设计和调试带来了方便； 缺点：放大频率较低的信号将产生较大的衰减，不适合传递变化缓慢的信号，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的局限性。 1.2直接耦合 多级放大电路中各级之间直接（或通过电阻）连接的方式，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的信号、信号传输效率高等优点，在集成电路中获得了广泛的应用。 直接耦合放大电路存在的最突出的问题是零点漂移问题。所谓零点漂移是指把一个直接耦合放大电路的输入端短路时，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。这种耦合电路的特点是：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。 1.4级间耦合的优、缺点及应用比较 2.直接耦合放大电路的特殊问题——零点漂移 2.1零点漂移 所谓零点漂移是指当把一个直接耦合放大电路的输入端短路时，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）。 产生零点漂移的原因很多。如晶体管的参数随温度的年华、电源、电压的波动等，其中，温度的影响是最重要的。在多级放大电路中，又已第一、第二级的漂移影响最为严重。因此，抑制零点漂移着重点在第一、第二级。 第三章多级放大电路 3.1 放大电路产生零点漂移的主要原因是[ ] A.放大倍数太大 B.采用了直接耦合方式 C.晶体管的噪声太大 D.环境温度变化引起参数变化 3.2 差动放大电路的设置是为了[ ] A.稳定放大倍数 B.提高输入电阻 C.克服温漂 D.扩展频带 3.3 差动放大电路用恒流源代替Re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 D.提高差模输出电阻 3.4 在长尾式差动放大电路中, Re的主要作用是[ ] A.提高差模电压放大倍数 B.抑制零点漂移 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 3.4 差动放大电路的主要特点是[ ] A.有效地放大差模信号，强有力地抑制共模信号 B.既可放大差模信号，也可放大共模信号 C.只能放大共模信号，不能放大差模信号 D.既抑制共模信号，又抑制差模信号 3.5 若三级放大电路的A V1=A V2 =20dB,A V3 =30 dB，则其总电压增益为[ ] A. 50dB B. 60dB C. 70dB D. 12000dB 3.6 设计一个输出功率为10W的扩音机电路，若用乙类推挽功率放大，则应选两 个功率管的功率至少为[ ] A. 1W B. 2W C. 4W D. 5W 3.7 与甲类功率放大方式比较，乙类推挽方式的主要优点是[ ] A.不用输出变压器 B.不用输出端大电容 C.无交越失真 D.效率高 3.8 乙类放大电路是指放大管的道通角等于[ ] A.360o B.180o C.90o D.小于 90o 3.9 集成功率放大器的特点是[ ] A.温度稳定性好，电源利用率高，功耗较低，非线性失真较小。 B.温度稳定性好，电源利用率高，功耗较低，但非线性失真较大。 C.温度稳定性好，功耗较低，非线性失真较小，但电源利用率低。 实验二 多级放大电路 一．实验目的 1．掌握多级放大器静态工作点的调整与测试方法。 2．学会放大器频率特性测量方法。 3．了解放大器的失真及消除方法。 4．掌握两级放大电路放大倍数的测量方法和计算方法。 二．实验仪器 示波器 数字万用表 信号发生器 直流电源 三．实验原理及测量原理 实验电路如图所示，是两级阻容耦合放大器。 1．静态工作点的计算测量 阻容耦合多级放大器各级的静态工作点相互独立，互不影响。所以静态工作点的调整与测量与前述的单级放大器一样。图示的实验电路，静态值可按下式计算。 1 1 11 (1)CC BEQ BQ B E V U I R R β-= ++11CQ BQ I I β= 1111()CEQ CC CQ E C U V I R R =-+22 22122 B B C C B B R U V R R =+ 22E B BEQ U U U =-2 222 E E C E U I I R == 22/B C I I β= 实际测量时，只要测出两个晶体管各极对地的电压，经过换算便可得到其静态工作点值的大小。 2．多级放大器放大倍数的计算与测量 多级放大电路，不管是采用阻容耦合还是直接耦合，前一级的输出信号即为后级的输入信号，而后级的输入电阻会影响前级的交流负载。多级放大电路的放大倍数，为各级放大倍数的乘积，而每一级电路电压放大倍数的计算，要将后级电路的输入电阻作为前级电路的负载来计算，图实验电路中 12212112 ////(1)C i C L U U U be E be R R R R A A A r R r βββ== ++ 2212122////i B B be be R R R r r =≈ 实际测量时，可直接测量第一级和第二级输入、输出电压，或两级的输入输出电压，并验证上述结论。 3．多级放大器的输入，输出电阻。 4．多级放大器的幅频特性 多级放大器幅频特性的测量原理与单级放大器相同，理论分析与实践证验都表明，多级放大器的通频带小于任一单级放大器的通频带。 实验内容 多级放大电路概述 多级放大电路是由多个放大器级联组成的电路，用来增强输入信号的 幅度。每个放大器级别在前一级输出信号的基础上继续放大，从而实现整 个电路的放大功能。多级放大电路常用于音频助听器、放大器、无线电接 收器等各种电子设备中。 输入级是多级放大电路的第一级，通常采用低噪声、高增益的放大器。其主要功能是将输入信号增大到中间级能够处理的幅度，并对输入信号进 行初步处理，如去除直流偏置、滤波等。 中间级是多级放大电路的中间环节，其主要任务是逐级放大信号幅度，并对信号频率进行调整。中间级的放大器通常具有较高的功率放大能力和 较宽的频率响应范围，以确保信号能够稳定、准确地传递到输出级。 输出级是多级放大电路的最后一级，其主要功能是放大信号的幅度， 并驱动输出负载。输出级的放大器通常具有较大的输出功率和较强的驱动 能力，能够将信号送达到最终需要的位置。 多级放大电路的性能受到多个因素的影响。其中，放大器的增益、带 宽和失真是影响多级放大电路性能的主要因素。增益表示电路对输入信号 的放大倍数，带宽表示电路能够传递的频率范围，失真表示信号在放大过 程中产生的形变。通过优化放大器的设计和选择合适的放大器参数，可以 提高多级放大电路的性能。 此外，多级放大电路还需要考虑功耗、稳定性、噪声等因素。功耗是 指电路在工作过程中消耗的电能，需要在满足放大要求的前提下尽量减小 功耗。稳定性是指电路对输入信号变化的响应能力，需要确保电路能够稳 定地工作在设计要求的范围内。噪声是指电路输出信号中除了输入信号以 外的无用信号，需要通过合理的设计和选择低噪声的放大器来降低噪声水平。 总之，多级放大电路是一种常用的电子电路结构，用于增强输入信号的幅度。通过合理的设计和优化，可以实现高增益、宽带宽和低失真的多级放大电路，满足各种电子设备的放大需求。 电路基础原理中的多级放大电路解析在电子工程领域，多级放大电路是一种常见且重要的电路配置。它 可以有效地放大电信号，并使其保持相对较高的信噪比。在本文中， 我们将解析多级放大电路的基本原理和功能。 多级放大电路的本质是通过将多个放大器级联来实现信号的逐级放大。每个放大器被称为一个级别，每个级别都有特定的功能和重要性。首先，我们将从第一级开始，探讨它的功能和特征。 第一级放大器通常被称为输入级。它的主要任务是接收来自输入源 的弱电信号，并将其放大到一个更高的水平。输入级的输出将成为下 一个级别的输入。输出信号的放大倍率可以通过增加输入级的放大倍 率来实现。此外，输入级还有一个重要的任务是将输出信号交付给下 一个级别，同时保持信号的良好品质。 第二级放大器被称为中间级。它的主要任务是继续放大输入级传递 过来的信号，并加以处理以适应下一个级别的要求。中间级通常具有 相对较高的放大倍率，以保持信号的强度和质量。同时，它还可以提 供对频率响应和相位响应的控制，以确保信号的准确传输和适应。 最后一个级别被称为输出级，也是整个多级放大电路的最后一个部分。在输出级，信号被进一步放大，并最终交付给负载。输出级通常 具有较高的功率输出能力，以适应负载的需求。然而，除了放大作用 以外，输出级还需要提供电流和电压稳定性，以保持信号质量的稳定性。 在多级放大电路中，每个级别都有其独特的功能和特征。它们通过 合作和互补来实现整个电路的功能。通过级联多个放大器，电路可以 实现更高的放大倍率、更好的信号质量和更大的功率输出。然而，合 理设计和调整每个级别的参数也是至关重要的，以确保整个电路的性 能和稳定性。 在实际应用中，多级放大电路可以广泛用于各种电子设备和系统中。例如，在音频放大器中，多级放大电路用于增强输入音频信号，从而 产生更大的音量和更好的音质。在无线通信系统中，多级放大电路用 于增强接收信号的弱度，以便更远距离的传输。此外，在各种测量和 控制系统中，多级放大电路也被广泛应用于信号放大和处理中。 总之，多级放大电路是电子工程中不可或缺的组成部分。通过级联 多个放大器，它能够实现信号的逐级放大和处理，从而提供更高的放 大倍率、更好的信号质量和更大的功率输出。因此，在电路基础原理 的学习和设计实践中，对多级放大电路的理解和应用至关重要。希望 本文的解析能够帮助读者对多级放大电路有更全面和深入的认识。 实验三实验报告 多级放大电路和级间负反馈 3.1基本知识点 (1)合理设置多级放大电路静态工作点。 (2)放大器频率特性的测试。 (3)放大器的失真及消除方法。 (4)负反馈对放大器性能的影响。 (5)负反馈放大器性能的测试方法。 3.2 实验仪器设备与元器件 (1)模拟电路实验箱。 (2)双踪示波器，数字万用表，交流毫伏表。 (3)函数信号发生器，＋12V直流电源。 (4)软件NI Multisim 10。 3.3 实验概述 1.预习 多极放大电路静态和动态特性参数的测试方法；两极放大电路；负反馈放大器的分析方法；负反馈对放大器各项性能的影响。 负反馈通过降低放大器的放大倍数，从而获得放大器多方面参数的改善。如稳定放大倍数，改善输入电阻，输出电阻，减小非线性失真和展宽通频带等。负反馈在电子电路中有广泛的应用，几乎所有实用放大器都带有负反馈。负反馈放大器有四种组态：电压串联，电压并联，电流串联，电流并联。 多级放大电路的级间电压串联负反馈能拟制反馈环内的干扰，使电压增益稳定；输入电阻增加；输出电阻减小。 在Multisim软件平台上进行两级放大器电路仿真测试，分析负反馈对放大电路性能的影响。 3.4 实验内容 1按图3.1在实验箱上接好线路。 图3.1两级放大电路 2静态工作点的设置 （1）静态工作点设置要求：第二极在输出波形不失真的情况下幅值尽量大。 第一极为增加信噪比尽量低。断开信号源，测量静态工作点。按表3.1中要求测量并计算。 表3.1 第一极第一极计算值 Vc1 Vb1 Ve1 Vc2 Vb2 Ve2 Ib1 Ib2 Ic1 Ic2 R L= R L=3k 3负反馈对电压放大倍数的影响 将图3.1中A B两点连接，放大电路成为两级电压串联负反馈放大电路，在实验箱上接好线路。 输入端接入幅值为1mV，频率为f=1kHz的正弦波交流信号。 开环电路：RF不接入电路中。 多级放大电路放大倍数算法 第十一讲多级放大电路 第三章多级放大电路 ［教学目的］ 1、掌握多级放大电路的耦合方式，为集成电路的学习打好基础 2、掌握直接耦合放大电路中差分放大电路的组态及动态参数的计算 3、了解多级放大电路中的互补输出级 ［教学重点和难点］ 1、差分放大电路的作用 2、差分放大电路双入、双出组态中静态工作点 的计算，差模电压增益、共模电压增益、共模抑制比、差模输入电阻及输出电阻的分析计算3、消除交越失真的措施 ［教学内容］ 第一节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 四、光电耦合 第二节多级放大电路的动态分析 第三节直接耦合放大电路 一、直接耦合放大电路的零点漂移 二、差分放大电路 三、直接耦合互补输出级 四、直接耦合多级放大电路 本章讨论的问题：1.单管放大电路为什么不能满足多方面性能的要求？2.如何将多个单级放大电路连接成多级放大电路？各种连接方式有和特点？3.直接耦合放大电路的特殊问题是什么？如何解决？4.差分放大电路与其它基本放大电路有什么区别？为什么它能抑制零点漂移？5.直接耦合放大电路输出级的特点是什么？如何根据要求组成多级放大电路？ 3.1多级放大电路的耦合方式 3.1.1直接耦合 多级放大电路的连接，产生了单元电路间的级联问题，即耦合问题。放大电路的级间耦合必须要保证信号的传输，且保证各级的静态工作点正确。 直接耦合——耦合电路采用直接连接或电阻连接，不采用电抗性元件。直接耦合电路可传输低频甚至直流信号，因而缓慢变化的漂移信号 第一级集电极负载电阻并联，简称输入电阻 法。二是将后一级与前一级开路，计算前一级的 开路电压放大倍数和输出电阻，并将其作为信号 源内阻加以考虑，共同作用到后一级的输入端， 简称开路电压法。 现以图的两级放大电路为例加以说明，将该 图给出参数后示于图中。 两级放大电路计算例 三极管的β1=β2=β=100，V BE1=V BE2=0.7 V 。 计算总电压放大倍数。分别用输入电阻法和开路 电压法计算。 1 用输入电阻法求电压增益 （1）求静态工作点 A 9.3=mA 0.0093=mA 7 .2101)20//51(7.038.3)+(1+)//('=e1b2b1BE1CC BQ1μβ⨯+-=-R R R V V I mA 93.0BQ1CQ1==I I β V 26.7V )1.593.012(c1CQ1cc B2C1=⨯-=-==R I V V V 授课时间 第 10 次课，第 6 周 星期 六 第 1--2 节 课时 2 方法及手段 授课方式 讨论课□ 习题课□ 实验课□上机课□ 技能课□其他□ 授课题目 多级放大电路的耦合方式、多级放大电路的动态分析 目的与要求 掌握各种多级放大电路耦合方式的特点；掌握多级放大电路的动态分析 方法。 重点与难点 各种耦合方式的特点；动态参数的分析方法。 教学基本内容 多级放大电路的耦合方式 为获得足够大的放大倍数,需将单级放大器串接,组成多级放大器。组成多级放大电 路的每一个基本放大电路称为一级，级与级之间的连接称为级间耦合。 多级放 大电路的常见耦合方式：直接耦合、阻容耦合、变压器耦合和光电耦合。 对耦合电路要求： 静态：保证各级Q 点设置 动态：传送信号（波形不失真、减少压降损失） 1、直接耦合 直接耦合放大电路的特点： (1) 没有电容的隔直作用，各级放大器的静态工作点相互影响，不能分别估算。 (2) 前一级的输出电压是后一级的输入电压，后一级的输入电阻是前一级的交流负载电阻。 (3) 总电压放大倍数=各级放大倍数的乘积。 (4) 总输入电阻r i即为第一级的输入电阻r i1，总输出电阻即为最后一级的输出电阻。 (5) 受零点漂移温度漂移的影响大。 (6) 很容易集成化 2、阻容耦合 多级阻容耦合放大器的特点： (1) 由于电容的隔直作用，受零点漂移温度漂移的影响小；各级放大器的静态工作点相互独立，可以分别估算。 (2) 前一级的输出电压是后一级的输入电压；后一级的输入电阻是前一级的交流负载电阻。 (3) 总电压放大倍数=各级放大倍数的乘积。 (4) 总输入电阻r i 即为第一级的输入电阻r i1。总输出电阻即为最后一级的输出电阻。 (5) 很不容易集成化。 由上述特点可知，射极输出器接在多级放大电路的首级可提高输入电阻；接在末级可减小输出电阻；接在中间级可起匹配作用，从而改善放大电路的性能。 3、变压器耦合电子技术学习指导与习题解答：第3章 多级放大电路
多级放大电路
多级放大电路
模电实验二 多级放大电路
多级放大电路概述
电路基础原理中的多级放大电路解析
多级放大电路和级间负反馈
多级放大电路放大倍数算法
第三章多级放大电路
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