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多级放大电路电压增益的计算

多级放大电路电压增益的计算
多级放大电路电压增益的计算

多级放大电路电压增益的计算

在求分立元件多级放大电路的电压放大倍数时有两种处理方法:

一是将后一级的输入电阻作为前一级的负载考虑,即将第二级的输入电阻与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。

现以图示两级放大电路为例加以说明。

例1:三极管的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。

解:一、求静态工作点:

A

9.3

=mA 0.0093

=mA 7

.2101)20//51(7.038.3)+(1+)//('=

e1

b2b1BE1

CC 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 C E Q 1cc C Q 1c1C Q 1B Q 1e1cc C Q 1c1e1=1209378 V 47 V

()()

(..).V V I R I I R V I R R --+≈-+=-?=V

96.7V )7.026.7(BE2B2E2=+=+=V V V V 47.4V )3.404.1(mA 04.1mA 9.3/04.4mA ]9.3/)96.712[(/)(c2CQ2C2e2E2CC CQ2EQ2=?====-=-=≈R I V R V V I I

V 45.3V )96.747.4(E2C2CEQ2

-=-=-=V V V

二、求电压增益:

(1)用输入电阻法求电压增益 先计算三极管的输入电阻

Ω

=Ω?

+Ω=++Ω

=Ω?

+Ω=++k 8.2 04

.126101 300mA)

(mV)(26)

1(=k 1.3 93.026101 300mA)(mV)(26)

1(=E2bb be2E1bb be1I r r I r r ββ

电压增益

be2

i2be1

i2c113

.581

.3)

8.2//1.5(100)

//(=r R r R R A v =-=?-

=-

式中β

6.1538

.23

.4100)

//(=be2

L c22-=?-

=-

r R R A v β

8955)6.153(3.5821=-?-==v v v A A A 如果求从V S 算起的电压增益,需计算输入电阻 Ω===k 55.220//51//1.3////

b2b1be1i1R R r R

9.41)3.58(55

.2155.21i1

S i1s1-=-?+=

+=

v v A R R R A

6436)6.153(9.412s1s =-?-==v v v A A A

(2)用开路电压法求电压增益

第一级的开路电压增益

8932

)3.54()5.164(==3

.548

.23

.41008

.21.58.2=5

.1641

.31

.5100=2O1be2

c2

i2

o1i22c1o1be1

c1

O1=-?--=??

+-

=?

+-

≈-=?-

=-v v v v v A A A r R R R R A R R r R A ββ

例2:如图所示为两级阻容耦合放大电路,已知12

CC

=U

V ,20B1

B1

='=R R k Ω,

10B2B2='=R R k Ω,2

C2C1

==R R k Ω,2

E2E1

==R R k Ω,2

L =R k Ω,50

2

1

==β

β,

6

.0BE2

BE1

==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 。

R u s

+u o -

C C

分析: 两级放大电路都是共发射极的分压式偏置放大电路,由于级间采用阻容耦合方式,

故各级电路的静态值可分别计算,动态分析时需注意第二级的输入电阻就是第一级的负载电阻,即i2

L1

r R =。

解: (1)各级电路静态值的计算采用估算法。

第一级:

4

1210

2010CC

B2

B1B2B1

=?+=

+=

U

R R R U

(V )

7

.12

6.04E1

BE1

B1

E1C1=-=

-=

≈R U U

I I (mA )

0.034

50

7.11

C1

B1==

=

βI I (mA )

2

.5)22(7.112)(E1C1C1CC

CE1

=+?-=+-=R R I U

U

(V )

第二级:

4

1210

2010CC

B2B1

B2B2

=?+=

'+''=

U

R R R U

(V )

7

.12

6.04E2

BE2

B2

E2C2=-=

-=

≈R U U

I I (mA )

0.034

50

7.12

C2

B2==

=

β

I I (mA )

2

.5)22(7.112)(E2C2C2CC

CE2

=+?-=+-=R R I U

U

(V )

(2)微变等效电路如图所示。

R U +

o

-

(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:

1080

7

.126)501(30026)

1(300E1

1be1=?

++=++=I r β(Ω)

三极管V 2的动态输入电阻为:

1080

7

.126)501(30026)

1(300E2

2be2=?

++=++=I r β(Ω)

第二级输入电阻为:

93.008.1//10//20////be2B2B1

i2==''=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:

30

08

.163.050be1

L11u1-=?-

='-

=r R A β

第二级电压放大倍数为:

50

08

.1150be2

L22u2-=?-

='-

=r R A β

两级总电压放大倍数为:

1500

)50()30(u2u1u =-?-==A A A

例3:在 如图所示的两级阻容耦合放大电路中,已知12

CC

=U

V ,30

B1

=R k Ω,20

B2

=R k

Ω,

4E1C1==R R k Ω,

130

B3=R k Ω,

3

E2=R k Ω,

5

.1L =R k Ω,

50

2

1==β

β,

8.0BE2

BE1

==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 。 (4)后级采用射极输出器有何好处?

+u o -

C C

分析 第一级放大电路是共发射极的分压式偏置放大电路,第二级放大电路是射极输出器。

射极输出器的输出电阻很小,可使输出电压稳定,增强带负载能力。

解 (1)各级电路静态值的计算采用估算法。

第一级:

8

.41220

3020CC

B2

B1B2B1

=?+=

+=

U

R R R U

(V )

1

4

8

.08.4E1

BE1

B1

E1C1=-=

-=

≈R U U

I I (mA )

0.02

50

11

C1

B1==

=

βI I (mA )

4

)44(112)(E1C1C1CC

CE1

=+?-=+-=R R I U

U

(V )

第二级:

04

.03

)501(1308.012)1(E2

2B3BE2

CC

B2=?++-=

++-=

R R U

U

I β(mA )

204.050B22C2=?==I I β(mA )

6

3212E2C2CC

CE2

=?-=-=R I U

U

(V )

(2)微变等效电路如图所示。

+

o

-

(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:

1630

126)501(30026)

1(300E1

1be1=?

++=++=I r β(Ω)

三极管V 2的动态输入电阻为:

960

226)501(30026)

1(300E2

2be2=?

++=++=I r β(Ω)

第二级输入电阻为:

5

.70]3)501(96.0//[130])1(//[E22be2B3i2=?++=++=R r R r β(k Ω)

第一级等效负载电阻为:

8.35.70//4//i2C1L1

==='r R R (k Ω)

第二级等效负载电阻为:

15.1//3//L E2L2

==='R R R (k Ω)

第一级电压放大倍数为:

116

63

.18.350be1

L11u1-=?-

='-

=r R A β

第二级电压放大倍数为:

98

.01

)501(96.01)501()1()1(L2

2be2L22u2=?++?+=

'++'+=

R r R A ββ

两级总电压放大倍数为:

114

98.0)116(u2u1u =?-==A A A

(4)后级采用射极输出器是由于射极输出器的输出电阻很小,可使输出电压稳定,增强带负载能力。

例4: 在如图所示的两级阻容耦合放大电路中,已知24

CC

=U

V ,1B1

=R M Ω, 27

E1=R k Ω,82

B1='R k Ω,43

B2

='R k Ω,10

C2

=R k Ω,2

.8E2

=R k Ω,10

L

=R k Ω,

50

2

1==β

β。

(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 。 (4)前级采用射极输出器有何好处?

+u o -

C C

分析 第一级放大电路是射极输出器,第二级放大电路是共发射极的分压式偏置放大电路。

射极输出器的输入电阻很高,可减小信号源内阻压降,减轻信号源的负担。

解: (1)各级电路静态值的计算采用估算法。

第一级:

01

.027

)501(100024

)1()1(E1

1B1BE1

CC

E1

1B1BE1

CC

B1=?++=

++-≈

++-=

R R U

U

R R U

U

I ββ(mA )

5

.001.050B11C1=?==I I β(mA )

5

.10275.024E1C1CC

CE1

=?-=-=R I U

U

(V )

第二级:

3

.824438243CC

B2B1

B2B2

=?+=

'+''=

U

R R R U

(V )

12

.83.8E2

B2

E2BE2

B2

E2C2==

-=

≈R U

R U U

I I (mA )

0.02

50

12

C2

B2==

=

β

I I (mA )

8

.5)2.810(124)(E2C2C2CC

CE2

=+?-=+-=R R I U

U

(V )

(2)微变等效电路如图所示。

+

o

-

(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:

2950

5

.026)501(30026)

1(300E1

1be1=?

++=++=I r β(Ω)

三极管V 2的动态输入电阻为:

1630

126)501(30026)

1(300E2

2be2=?

++=++=I r β(Ω)

第二级输入电阻为:

27.163.1//43//82////be2B2B1

i2==''=r R R r (k Ω)

第一级等效负载电阻为:

2.127.1//27//i2E1L1

==='r R R (k Ω)

第二级等效负载电阻为:

510//10//L C2L2

==='R R R (k Ω)

第一级电压放大倍数为:

95

.02

.1)501(95.22.1)501()1()1(L1

1be1L11u1=?++?+=

'++'+=

R r R A ββ

第二级电压放大倍数为:

4

.15363

.1550be2

L22u2-=?-

='-

=r R A β

两级总电压放大倍数为:

146

)4.153(95.0u2u1u -=-?==A A A

(4)前级采用射极输出器是由于射极输出器的输入电阻很高,可减小信号源内阻压降,减轻信号源的负担。

第3章多级放大电路典型例题

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2章基本放大电路课案

题目部分: 一、选择题(15小题) (02 分)1.从括号内选择正确答案,用A 、B 、C …填空。 在某双极型晶体管放大电路中,测得)s i n 20680(t u BE ω+=mV , )sin 2050(t i B ω+=μA ,则该放大电路中晶体管的≈be r ____(A .13.6 KΩ,B .34 KΩ, C . 0.4 KΩ, D .1 KΩ, E .10KΩKΩ),该晶体管是____。(F .硅管, G .锗管)。 (02 分)2.从括号内选择正确答案,用A 、B 、C …填空。 在某双极型晶体管放大电路中,测得)sin 20280(t u BE ω+= mV , )sin 2040(t i B ω+=μA ,则该放大电路中晶体管的≈be r __________(A .7 KΩ, B .5 KΩ, C .1 KΩ, D .0.5 KΩ, E .14 KΩ),该晶体管是____。(F .硅管, G .锗管)。 (03 分)3.判断下列计算图示电路的输出电阻o R 的公式哪个是正确的。 A .e o R R = B .L e o R R R //= C .β+=1// 0be e r R R D .β++=1// 0b be e R r R R E .β +=1////0b be e R r R R (03 分)4.选择正确答案用A 、B 、C 填空。(A .共射组态, B .共集组态, C .共基组态) 在共射、共集、共基三种组态的放大电路中____的电压放大倍数u A 一定小于1,____的电流放大倍数i A 一定小于1,____的输出电压与输入电压反相。 (02 分)5.选择正确答案,用A 、B 填空。(A .共源组态, B .共漏组态) 在共源组态和共漏组态两种放大电路中,_____的电压放大倍数u A 比较大,_____的输出电阻比较小。____的输出电压与输入电压是同相的。 (02 分)6.选择正确答案,用A 、B 填空。(A .共源组态, B .共漏组态) 在共源组态和共漏组态两种放大电路中,电压放大倍数u A 一定小于1的是____,输出电压与输入电压反相的是____,输出电阻比较小的是____。 (02 分)7.选择正确答案,用A 、B 填空。(A .共源组态 B .共漏组态) 在共源、共漏两种组态的放大电路中,希望电压放大倍数u A 大应选用____,希望带

最新第二章基本放大电路习题答案

2-2 电路如图2-35所示,已知V CC =12 V ,R C =2 k Ω,晶体管的β=60,U BE =0.3 V , I CEO =0.1 mA ,要求: (1) 如果欲将I C 调到1.5 mA,试计算R B 应取多大值?(2) 如果欲将U CE 调到3 V ,试问R B 应取多大 值? 图2-35 题2-2图 解:1)C B 1.5I βI mA == B 0(12)0.3 1.5/600.025B I mA R ---=== 所以B 468R k =Ω 2)C 3 123 4.5210 I mA -= =?,B 0(12)0.34.5/600.075B I mA R ---===所以B 156R k =Ω 2-3 电路图2-36所示,已知晶体管的β=60,r be k =1Ω,BE U =0.7 V ,试求:(1)静态工作点 I B ,I C ,U CE ;(2) 电压放大倍数;(3) 若输入电压 mV sin 210i t u ω=,则输出电压U o 的有效值为多少? V 图2-36 题2-3图 解:1)计算电路的静态工作点: B 120.7 0.04270 I mA -= = C B 0.0460 2.4I I mA β==?= CE 12 2.43 4.8U V =-?= 2)对电路进行动态分析 o L u i be 6031801 U βR A U r '-?= =-==- 3)0180101800u i U A U =?=?=V 所以输出电压的有效值为1800V 1.放大器中的信号是交、直流共存的。交流信号是被放大的量;直流信号的作用是使放大器工作在放大状态,且有合适的静态工作点,以保证不失真地放大交流信号。 2.若要使放大器正常地放大交流信号,必须设置好工作状态及工作点,这首先需要作直流量的计算;

(完整版)基本放大电路计算题,考点汇总

第6章-基本放大电路-填空题: 1.射极输出器的主要特点是电压放大倍数小于而接近于1,输入电阻高、输出电阻低。 2.三极管的偏置情况为发射结正向偏置,集电结正向偏置时,三极管处于饱和状态。 3.射极输出器可以用作多级放大器的输入级,是因为射极输出器的。(输入电阻高)4.射极输出器可以用作多级放大器的输出级,是因为射极输出器的。(输出电阻低)5.常用的静态工作点稳定的电路为分压式偏置放大电路。 6.为使电压放大电路中的三极管能正常工作,必须选择合适的。(静态工作点) 7.三极管放大电路静态分析就是要计算静态工作点,即计算、、三个值。(I B、I C、U CE)8.共集放大电路(射极输出器)的极是输入、输出回路公共端。(集电极) 9.共集放大电路(射极输出器)是因为信号从极输出而得名。(发射极) 10.射极输出器又称为电压跟随器,是因为其电压放大倍数。(电压放大倍数接近于1)11.画放大电路的直流通路时,电路中的电容应。(断开) 12.画放大电路的交流通路时,电路中的电容应。(短路) 13.若静态工作点选得过高,容易产生失真。(饱和) 14.若静态工作点选得过低,容易产生失真。(截止) 15.放大电路有交流信号时的状态称为。(动态) 16.当时,放大电路的工作状态称为静态。(输入信号为零) 17.当时,放大电路的工作状态称为动态。(输入信号不为零) 18.放大电路的静态分析方法有、。(估算法、图解法) 19.放大电路的动态分析方法有微变等效电路法、图解法。 20.放大电路输出信号的能量来自。(直流电源) 二、计算题: 1、共射放大电路中,U CC=12V,三极管的电流放大系数β=40,r be=1KΩ,R B=300KΩ,R C=4KΩ,R L=4K Ω。求(1)接入负载电阻R L前、后的电压放大倍数;(2)输入电阻r i输出电阻r o 解:(1)接入负载电阻R L前: A u= -βR C/r be= -40×4/1= -160 接入负载电阻R L后: A u= -β(R C// R L) /r be= -40×(4//4)/1= -80 (2)输入电阻r i= r be=1KΩ 输出电阻r o = R C=4KΩ 2、在共发射极基本交流放大电路中,已知U CC = 12V,R C = 4 kΩ,R L = 4 kΩ,R B = 300 kΩ,r be=1K Ω,β=37.5 试求: (1)放大电路的静态值 (2)试求电压放大倍数A u。

多级放大电路单元测试题解读

多级放大电路单元测试题 一、单选题(每题2分) 1.关于复合管,下述正确的是() A.复合管的管型取决于第一只三极管 B.复合管的输入电阻比单管的输入电阻大 C.只要将任意两个三极管相连,就可构成复合管 D.复合管的管型取决于最后一只三极管 2.已知两共射极放大电路空载时电压放大倍数绝对值分别为A 1u 和A 2 u ,若将它们接成两 级放大电路,则其放大倍数绝对值()。 A. A 1u A 2 u B. A 1u +A 2 u C. 大于A 1u A 2 u D. 小于A 1u A 2 u 3.设计一个两级放大电路,要求输入电阻为1kΩ至2kΩ,电压放大倍数大于2000,第一级和第二级应分别采用。 A. 共射电路、共射电路 B. 共源电路、共集电路 C. 共基电路、共漏电路 D. 共源电路、共射电路 4.电容耦合放大电路 ( )信号。 A. 只能放大交流信号 B. 只能放大直流信号 C. 既能放大交流信号,也能放大直流信号 D. 既不能放大交流信号,也不能放大直流信号 5.直接耦合放大电路 ( )信号。 A. 只能放大交流信号 B. 只能放大直流信号 C. 既能放大交流信号,也能放大直流信号 D. 既不能放大交流信号,也不能放大直流信号 6.设计一个两级放大电路,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,第一级和第二级应分别采用( )。 A. 共漏电路、共射电路 B. 共源电路、共集电路 C. 共基电路、共漏电路 D. 共源电路、共射电路 二、判断题(每题2分) 1.多级放大电路的输入电阻等于第一级的输入电阻,输出电阻等于末级的输出电阻。() 2.只有直接耦合的放大电路中三极管的参数才随温度而变化,电容耦合的放大电路中三极管的参数不随温度而变化,因此只有直接耦合放大电路存在零点漂移。() 3.直接耦合的多级放大电路,各级之间的静态工作点相互影响;电容耦合的多级放大电路,各级之间的静态工作点相互独立。() 4.直接耦合放大电路存在零点漂移主要是由于晶体管参数受温度影响。() 三、填空题(每题2分)

常规放大电路和差分放大电路

常规放大电路和差分放大电路 0、小叙闲言 有一个两相四线的步进电机,需测量其A、B两相的电流大小,电机线圈的电阻为0.6Ω,电感为2.2mH。打算在A、B相各串接一个0.1Ω的采样电阻,然后通过放大电路,送到单片机采样(STM32,12位AD采样),放大的电压值是最大应为3v。电路如下。我在这里讨论其中的采样放大电路。很多东西平时在书本上学到烂熟,但真正在实战时,还是碰到了不少问题。纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。因此,在这里总结一下,供自己学习之用,或许也可给大家一点点帮助。

图1 步进电机系统结构图 1、常规放大电路 这里暂时不讨论放大电路的工作原理,直接使用放大器的虚短(短路)和虚断(断路)性质来分析这一类电路,之所以在前面加个虚字,是因为放大器的两端并不是真正的短路或断路。如下图所示,虚短:UP=UN,虚断:IP=0; IN=0。无论放大器接在何种电路中,这两个式子都是成立的。

图2 放大器性质 1.1、电压跟随器 电压跟随,听名字应该就能想到,它的作用就是输出电压Uo应该是随着输入电压Ui变化而变化的(Uo=Ui),如下图所示,由上面讲到的虚短性质, 很容易得到Ui=Up=Un=Uo。有人会疑问,直接把Ui接到Uo,岂不是更加方便,要这个做什么。这个就要看电路需求而定了。电压跟随器的作用一般

是起到隔离的作用,输入的电流太大的话,也不影响到输出的电流。 图3 电压跟随器电路图1.2、电压放大电路

说了这么多,也没有看到放大器起到放大的作用,那么它是如下做到放大的电压作用的呢,且看下面这个电路。

图4 电压放大电路 从图4可以看到电路将输入电压放大了-3倍,这个负号来源,在图4中的公式推导已经说得很明白了。充分利用虚短和虚断的性质,加上外接电路,可以实现放大电压的功能(当然也可以缩小电压)。这个电路有一个小小的问题,就是它放大电压后有一个负号,平时我们要的都是输出电压与输入电压同符号,那么如何做到输出电压与同向呢,其实也很容易,且看下面电路图5。它的放大倍数也很好计算,元器件没有比上面多。但是这里又引是入一个新的问题,从下图4的公式推导中,可以明显看到,Uo/Ui>1,那么在我们需要将电压值缩小的场合,这个电路将不再适用。

《基本放大电路例题》word版

第2章基本放大电路例题解析 例2.1三极管组成电路如图2.2(a)~(f)所示,试判断这些电路能不能对输入的交流信号进行正常放大,并说明理由。 解:解此类题要注意以下问题: (1)判别三极管是否满足发射结正偏,集电结反偏的条件,具备合适的静态工作点。对NPN型晶体管构成的电路,集电极电源V CC的正极接集电极C,负极接“地”;对PNP型晶体管构成的电路,集电极电源V CC的负极接集电极C,正极接“地”。 (2)判断有无完善的直流通路。 (3)判断有无完善的交流通路。 (4)在前三步判断得到肯定的结果时,再根据电路给出的参数值计算、判断三极管是否工作在放大区。电路的分析如下: 图(a)电路由NPN管组成,静态情况下发射结无正向偏置,电路没有合适的静态工作点, 图2.2 不具备放大作用。 图(b)电路由NPN管组成,发射结满足正偏条件,但集电结不是反偏,也不具备合适的静态工作点,不能放大。 图(c)电路由NPN管组成,三极管的发射结、集电结满足正偏和反偏的条件,但发射结的偏置电源V BB将输入的交流信号旁路而不能进入三极管b,e间的输入回路,所以尽管电路具备合适的静态工作点,仍不能对交流信号进行正常的放大。 图(d)电路由PNP管组成,三极管发射结正偏,集电结反偏,交流信号能进入b,e间的输入回路,经放大后在输出端出现,放电路能进行正常的放大。 图(e)电路由PNP型管组成,三极管的发射结、集电结均满足放大的偏置条件,输入信

号也能进入输入回路,但输出端无电阻R

c ,故输出交流信号将经电源V CC 被地短路,因此电路也不能进行正常的放大。 图(f)电路由PNP 管组成,三极管的偏置满足放大的条件,二极管VD 为反向偏置,在电路中起温度补偿的作用,放电路能正常的放大。 例2.2 图2.3(a)固定偏流放大电路中,三极管的输出特性及交、直流负载线如图2.3 (b),试求: (1)电源电压V CC ,静态电流I B 、I C 和管压降V CE 的值; (2)电阻R b 、R C 的值; (3)输出电压的最大不失真幅度V OM ; 解 (1)由图解法可知,直流负载线与输出特性横坐标轴的交点的电压值即是V CC 值的大小,由图2.3 (b),读得I b ≈20μA ,V CC ≈6V 。由Q 点分别向横、纵轴作垂线,得I C =1mA ,V CE =3V 。 (2)由直流通路基极回路得 Ω?=?=≈-361030010206A V I V R B CC B 由集射极回路得 Ω=-= k I V V R C CE CC C 3 (3)由交流负载线②与静态工作点Q 的情况可看出,在输入信号的正半周,输出电压V CE 在3V 到0.8V 范围内,变化范围为2.2V ;在信号的负半周输出电压V CE 在3V 到4.6V 范围内,变化范围为1.6V 。输出电压的最大不失真幅度应取变化范围小者,故V OM 为1.6V 。 例2.3 用示波器观察NPN 管共射单级放大电路输出电压,得到图2.4所示三种失真的波形,试分别写出失真的类型。 图2.3

多级放大电路分析仿真实验H

实验报告 课程名称模拟电子技术 实验项目多级放大电路分析仿真 系别自动化学院 专业智能科学与技术1203 班级/学号2012010824 学生姓名朱龙 实验日期 成绩 指导老师杨鸿波

实验三多级放大电路分析仿真实验 一、实验目的 熟悉两级(或多级)放大电路设计和调试的一般方法。电压放大倍数的测量,幅频特性的测量方法。可用计算机辅助设计和仿真。 ○1根据技术指标设计电路; ○2查阅手册选择元器件并理论计算设计指标是否达到; ○3连接电路,利用有关仪器设备,测量各项技术指标; ○4与理论值相比较,分析误差原因。撰写设计报告(含实验结果与分析结论)。 ⑤熟练使用multisim软件 二、实验器材及电路设计指标分析: 1电源电压12V;电压放大倍数大于等于500; 2输入电阻大于等于20K?; 3最大输出不失真电压:5VP-P; 4带宽100HZ~1M; 5 电脑(安装multisim软件) 三、电路图如下: 器件参数

四、电路参数测量: 1 2 3.幅频特性和相频特性:交流分析不带负载时

带负载时: 五、 报告要求 1理论计算工作点各点数据; 4 14 2 12 0.73 1.5250.73 CC BQ V V V R R R = ? =?=++1 1 3 1.520.7 0.551.5 BQ BEQ E mA V V I R --= = =1 111131 1 1 1 5.75.51E C C E CEQ CC E B V A I I V V I R I R I I β β μβ ?=+=-?-?≈= ≈+

2理论计算两级电压放大倍数,并与仿真数值比较; 3理论计算电路输入电阻及输出电阻; 4 26 7 12 0.73 1.55.10.73 CC BQ V V V R R R = ? =?=++2 2 8 1.500.7 0.531.5 BQ BEQ E mA V V I R --= = =2 225282 1 1 1 5.385.31E C C E CEQ CC E B V A I I V V I R I R I I β β μβ ?=+=-?-?≈= ≈+() 1671||||||120 be u be R R R r A r β? =- ≈-() 5 252'12'12220 ||47 264005640 ,u be L u be u u u u u u us u u us i s R A r R R A r A A A A A A A A u u A A ββ? ? ? ?? ? ? ? ?=- ≈-?=- ≈-=?==?≈带负载时造成该结果的原因是输入电阻太小使得第一级的放大倍数 与 的差距太大; 当输入电阻越大时,越接近那么 与 越接近

电压放大电路模型

电压放大电路模型 如上一知识点所述,根据实际的输入信号和所需的输出信号是电压或者电流,放大电路可分为四种类型,即:电压放大、电流放大、互阻放大和互导放大。为了进一步讨论这四类放大电路的性能指标,可以建立起四种不同的双口网络作为相应类型放大电路模型。这些模型采用一些基本的元件来构成电路,只是为了等效放大电路的输入和输出特性,而忽略各种实际放大电路的内部结构。 <?XML:NAMESPACE PREFIX = V /><?XML:NAMESPACE PREFIX = O />

图1 图1虚线框内的电路是一般化的电压放大电路模型,它由输入电阻Ri、输出电阻Ro和受控电压源三个基本元件构成,其中为输入电压,为输出开路(RL = ¥)时的电压增益。图中放大电路模型与电压信号源、信号源内阻Rs以及负载电阻RL的组合,可在RL两端得到对应的输出信号。 从图1可以看出,由于Ro与RL的分压作用,使负载电阻RL上的电压信号小于受控电压源的信号幅值,即 可见,其电压增益为 的恒定性受到RL变化的影响,随RL的减小而降低。这就要求在电路设计时努力使Ro<<RL,以尽量减小信号的衰减。理想电压放大电路的输出电阻应为Ro=0。

信号衰减的另一个环节在输入电路。信号源内阻Rs和放大电路输入电阻Ri的分压作用,致使到达放大电路输入端的实际电压只有 只有当Ri>>R。 图2 然而,当前有许多工业控制设备及医疗设备,为了提高安全性和抗干扰能力,在前级信号预放大中,普遍采用所谓的隔离放大,即放大电路的输入与输出电路(包括供电电源)相互绝缘,输入与输出信号之

基本放大电路及其分析方法

二、基本放大电路及其分析方法 一个放大器一般是由多个单级放大电路所组成,着重讨论双极型半导体三极管放大电路的三种组态,即共发射极,共集电极和共基极三种基本放大电路。从共发射极电路入手,推及其他二种电路,其中将图解分析法和微变等效电路分析法,作为分析基础来介绍。分析的步骤,首先是电路的静态工作点,然后分析其动态技术指标。对于放大器来说,主要的动态技术指标有电压放大倍数、输入阻抗和输出阻抗。 2.1.共射极基本放大电路的组成及放大作用 在实践中,放大器的用途是非常广泛的,它能够利用三极管的电流控制作用把微弱的电信号增强到所要求的数值,为了了解放大器的工作原理,先从最基本的放大电路学习: 图2.1称为共射极放大电路,要保证发射结正偏,集电极反偏Ib=(V BB-V BE)/Rb,对于硅管V BE约为0.7V左右,锗管约为0.2V左右,I B=(V BB-0.7)/Rb这个电路的偏流I B决定于V BB 和Rb的大小,V BB和Rb一经确定后,偏流I B就固定了,所以这种电路称为固定偏流电路,Rb又称为基极偏置电阻,电容Cb1和Cb2为隔直电容或耦合电容,在电路中的作用是“传送交流,隔离直流”,放大作用的实质是利用三极管的基极对集电极的控制作用来实现的. 上图是共射极放大电路的简化图,它在实际中用得比较多的一种电路组态,放大电路的主要性能指标,常用的有放大倍数、输入阻抗、输出阻抗、非线性失真、频率失真以及输出功率和效率等。对于不同的用途的电路,其指标各有侧重。 初步了解放大电路的组成及简单工作原理后,就可以对放大电路进行分析。主要方法有图解法和微变等效法。 2.2.图解分析法 2.2.1.静态工作情况分析 当放大电路没有输入信号时,电路中各处的电压,电流都是不变的直流,称为直流工作状态简称静态,在静态工作情况下,三极管各电极的直流电压和直流电流的数值,将在管子的特性曲线上确定一点,这点称为静态工作点,下面通过例题来说明怎样估算静态工作点。 解:Cb1与Cb2的隔直作用,对于静态下的直流通路,相当于开路,计算静态工作点时,只需考虑图中的Vcc、Rb、Rc及三极管所组成的直流通路就可以了,I B=(Vcc-0.7)/Rb (I C=βI B+I CEO ) I C=βI B,V CE=V CC-I C R C 如已知β,利用上式可近似估算放大电路的静态工作点。 2.2.2.用图解法确定静态工作点 在分析静态工作情况时,只需研究由V CC、R C、V BB、Rb及半导体三极管所组成的直

放大电路练习题及答案

一、填空题 1.射极输出器的主要特点是电压放大倍数小于而接近于1, 输入电阻高 、 输出电阻低 。 2.三极管的偏置情况为 发射结正向偏置,集电结反向偏置 时,三极管处于饱和状态。 3.射极输出器可以用作多级放大器的输入级,是因为射极输出器的 输入电阻高 。 4.射极输出器可以用作多级放大器的输出级,是因为射极输出器的 输出电阻低 。 5.常用的静态工作点稳定的电路为 分压式偏置放大 电路。 6.为使电压放大电路中的三极管能正常工作,必须选择合适的 静态工作点 。 7.三极管放大电路静态分析就是要计算静态工作点,即计算 I B 、 I C 、 U CE 三个值。 8.共集放大电路(射极输出器)的 集电极 极是输入、输出回路公共端。 9.共集放大电路(射极输出器)是因为信号从 发射极 极输出而得名。() 10.射极输出器又称为电压跟随器,是因为其电压放大倍数 电压放大倍数接近于1 。 11.画放大电路的直流通路时,电路中的电容应 断开 。 12.画放大电路的交流通路时,电路中的电容应 短路 。 13.若静态工作点选得过高,容易产生 饱和 失真。 14.若静态工作点选得过低,容易产生 截止 失真。 15.放大电路有交流信号时的状态称为 动态 。 16.当 输入信号为零 时,放大电路的工作状态称为静态。 17.当 输入信号不为零 时,放大电路的工作状态称为动态。 18.放大电路的静态分析方法有 估算法 、 图解法 。 19.放大电路的动态分析方法有 微变等效电路法 、 图解法 。 20.放大电路输出信号的能量来自 直流电源 。 二、选择题 1、在图示电路中,已知U C C =12V ,晶体管的 =100,' b R =100k Ω。当i U =0V 时,测 得U B E =0.7V ,若要基极电流I B =20μA ,则R W 为 k Ω。A A. 465 B. 565 C.400 D.300 2.在图示电路中,已知U C C =12V ,晶体管的=100,若测得I B =20μA ,U C E =6V ,则 R c = k Ω。A A.3 B.4 C.6 D.300

基本放大电路的分析方法

3.2 基本放大电路的分析方法 3.2.1 放大电路的静态分析 放大电路的静态分析有计算法和图解分析法两种。 (1)静态工作状态的计算分析法 根据直流通路可对放大电路的静态进行计算 (03.08) I C= I B (03.09) V CE=V CC-I C R c (03.10) I B、I C和V CE这些量代表的工作状态称为静态工作点,用Q表示。 在测试基本放大电路时,往往测量三个电极对地的电位V B、V E和V C即可确定三极管的工作状态。 (2)静态工作状态的图解分析法 放大电路静态工作状态的图解分析如图03.08所示。 图03.08 放大电路静态工作状态的图解分析 直流负载线的确定方法:

1. 由直流负载列出方程式V CE=V CC-I C R c 2. 在输出特性曲线X轴及Y轴上确定两个特殊点 V CC和V CC/R c,即可画出直流负载线。 3. 在输入回路列方程式V BE =V CC-I B R b 4. 在输入特性曲线上,作出输入负载线,两线的交点即是Q。 5. 得到Q点的参数I BQ、I CQ和V CEQ。 例3.1:测量三极管三个电极对地电位如图03.09所示,试判断三极管的工作状态。 图03.09 三极管工作状态判断 例3.2:用数字电压表测得V B=4.5V 、V E=3.8V 、V C=8V,试判断三极管的工作状态。 电路如图03.10所示 图03.10 例3.2电路图 3.2.2 放大电路的动态图解分析 (1) 交流负载线 交流负载线确定方法:

1.通过输出特性曲线上的Q点做一条直线,其斜率为1/R L'。 2.R L'= R L∥R c,是交流负载电阻。 3.交流负载线是有交流输入信号时,工作点Q的运动轨迹。 4.交流负载线与直流负载线相交,通过Q点。 图03.11 放大电路的动态工作状态的图解分析 (2) 交流工作状态的图解分析 动画 图03.12 放大电路的动态图解分析(动画3-1)通过图03.12所示动态图解分析,可得出如下结论: 1. v i→↑ v BE→↑ i B→↑ i C→↑ v CE→↓ |-v o|↑; 2. v o与v i相位相反; 3.可以测量出放大电路的电压放大倍数; 4.可以确定最大不失真输出幅度。 (3) 最大不失真输出幅度 ①波形的失真

放大电路计算题3-2

放大电路计算题练习题3 一、计算分析题(每题1分) U=0.7V,1.图示硅三极管放大电路中,V CC=30V,R C=10k?,R E=2.4 k?,R B=1M?,β=80, BEQ r,各电容对交流的容抗近似为零,试:(1)求静态工作点参数I BQ、I CQ、U CEQ。 =200 Ω ' bb (2)若输入幅度为0.1V的正弦波,求输出电压u o1、u o2的幅值,并指出u o1、u o2与u i的相位关系;(3)求输入电阻R i和输出电阻R o1、R o2。 图号3226 2.差分放大电路如图所示,已知V CC =V EE =10V,R C =7.5kΩ,R L =10kΩ,R1 =8.2kΩ,R2 =1.1kΩ,R3 =820Ω,三极管的β=100,r bb’=200Ω,U BEQ=0.7V,试求:(1)V1、V2管的静态工作点参数I CQ、U CQ;(2)差模电压放大倍数A ud=u od/(u i1- u i2)、差模输入电阻R id和输出电阻R o。 3.差分放大电路如图所示,已知V CC=V EE =6V,R C=3kΩ,I0= 2mA,三极管的β=50,r bb′=200Ω,U BEQ=0.7V,试求:(1)各管静态工作点(I BQ、I CQ、U CEQ);(2)差模电压放大倍数A ud=u od/u id、差模输入电阻R id和输出电阻R o。

4. 差分放大电路如图所示,已知三极管的β=80,r bb’=200Ω,U BEQ =0.7V ,试求:(1)V1、V2管的静态工作点参数I CQ 、U CQ ;(2)差模电压放大倍数A ud 、差模输入电阻R id 和输出电阻R o 。 5. 差分放大电路如图所示,已知三极管的β=80,r bb ′=200Ω,U BEQ =0.7V ,试:(1)求I CQ1、U CQ1和I CQ2、U CQ2 ;(2)画出该电路的差模交流通路;(3)求差模电压放大倍数A ud =u od /u id 、差模输入电阻R id 和输出电阻R o 。 6. 放大电路如下图所示,试: (1)画出电路的直流通路,分析两级电路之间静态工作点是否相互影响。 (2)分析各级电路的组态和级间电路的耦合方式。 (3)若R E 开路会对电路造成什么影响?若R 1短路呢?

电压放大电路设计

东南大学电工电子实验中心 实验报告 课程名称:电子电路实践 第三次实验 实验名称:电压放大电路设计 院(系):吴健雄学院专业:电类 姓名:周晓慧学号:61010212 实验室: 实验组别: 同组人员:实验时间:2012年4月27日评定成绩:审阅教师:

实验三电压放大电路设计 一、实验目的 1.掌握单级放大电路的设计、工程估算、安装和调试; 2.了解三极管各项基本器件参数、工作点、偏置电路、输入阻抗、输出阻抗、增益、幅频 特性等的基本概念以及测量方法; 3.了解负反馈对放大电路特性的影响。 4.掌握多级放大电路的设计、工程估算、安装和调试; 5.掌握基本的模拟电路的故障检查和排除方法,深化示波器、稳压电源、交流毫伏表、 函数发生器的使用技能训练。 二、预习思考: 1.器件资料: 上网查询本实验所用的三极管9013的数据手册,画出三极管封装示意图,标出每个管脚的名称,将相关参数值填入下表: 2. 图3-3中偏置电路的名称是什么?简单解释是如何自动调节晶体管的电流I C以实现稳定直流工作点的作用的,如果R1、R2取得过大能否再起到稳定直流工作点的作用,为什么? 答:由于R1、R2起到分压的作用,确保电路的静态工作点,从而使得Ic,Ib稳定。 因为,R1、R2起到稳定工作点的作用在于忽略基极电流大小,此时必须保证R1、R2中的电流够大,如果R1、R2取值过大,导致R1,R2电路中电流很小,这样就无法忽略基极中的电流,从而不能再稳定直流工作点。 3.电压增益: (I)对于一个低频电压放大器,一般希望电压增益足够大,根据您所学的理论知识,分 析有哪些方法可以提高电压增益,分析这些方法各自优缺点,总结出最佳实现方案。 答:对单级放大器而言,共射和共基和放大倍数是相对较大的,但是缺陷是输出阻抗较大。共集放大倍数小于1,约等于1,但是输出阻抗远小于共射和共基,在希望有较大的电压增益时一般不会采用。 对于共射的增益 // c l u be R R A r β =- 由于β、 be r是三极管本身参数,都无法改变,因此可以通过适当增大Rc或负载Rl的方

多级放大电路习题参考答案

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:

运算放大器11种经典电路

运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时倘没有抓住核心,往往令人头大。特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望各位从事电路板维修的同行,看完后有所收获。 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向放大器,然后得出 Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了!偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者,结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人!其它专业毕业的更是可想而知了。 今天,芯片级维修教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。 虚短和虚断的概念 由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V~14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV,两输入端近似等电位,相当于“短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。

基本放大电路计算 30

计算题(每小题10分) 1、(10分)共射放大电路中,U CC =12V ,三极管的电流放大系数β=40,r be =1K Ω,R B =300K Ω,R C =4K Ω,R L =4K Ω。求(1)接入负载电阻R L 前、后的电压放大倍数;(2)输入电阻r i 输出电阻r o 解:(1)接入负载电阻R L 前: A u = -βR C /r be = -40×4/1= -160 (3分) 接入负载电阻R L 后: A u = -β(R C // R L ) /r be = -40×(4//4)/1= -80 (3分) (2)输入电阻r i = r be =1K Ω (2分) 输出电阻r o = R C =4K Ω(2分) 2、(10分)在共发射极基本交流放大电路中,已知 U CC = 12V ,R C = 4 k Ω,R L = 4 k Ω,R B = 300 k Ω,β=37.5 试求: (1).放大电路的静态值(6分); (2)试求电压放大倍数 Au ,(4分)。 解:(1) (2分) (2分) (2分) (2) A 04.0A 1030012 3 B C C B m R U I =?=≈ m A 5.1m A 04.05.37B C =?=≈I I βV 6V )5.1412(C C CC CE =?-=-=I R U U Ω Ωk 867.0)mA (5.1) mV (26)15.37()(200be =++≈r Ωk 2//L C L =='R R R

(2分) (2分) 3、(10分 ).在图示电路中,已知晶体管的β=80,r b e =1k Ω,U i =20mV ;静态时 U B E Q =0.7V ,U C E Q =4V ,I B Q =20μA 。 求(1)电压放大倍数 (3分 ) (2)输入电阻 (2分 ) (3)输出电阻 (2分 ) (4)U S (3分 ) 解:(1)2001 5.280)//(-=?-=-=be L C u r R R A β& (3分 ) (2) Ω=≈=k 1//i be be B r r R R (2分 ) (3)Ω=≈k 5o C R R (2分 ) (4)mV R R R U U i S i i 60)12(1 20)(s =+?=+= (3分 ) 4.(10分)在图示电路中, 已知V C C =12V ,晶体管的β=100,' b R = 100k Ω。求 (1)当i U &=0V 时,测得U B E Q =0.7V ,若要基极电流I B Q =20μA , 则'b R 和R W 之和R b 等于多 5.86867 .025.37be L -=?-='-=r R A u β

多级放大电路的分析与设计

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。

3模拟电路习题-计算题

3模拟电路 计算题 1、放大电路如图1所示,若V CC =12V ,R c =5.1k Ω, R b =400 k Ω,R e1 =100 Ω, R e2=2k Ω,R L =5.1 k Ω,β=50, Ω='300b b r (1)、求静态工作点; (2)、画出其h 参数小信号等效电路; (3)、求A v 、R i 和R o 。 2、放大电路如图2所示, (1)画出电路的小信号等效电路; (2)写出计算电压放大倍数 i o V V V A 11=和 i o V V V A 2 2=的表达式; (3)画出当R c =R e 时的两个输出 电压 1o V 和2o V 的波形(与正弦波i V 相对应)。 3、如图3所示,设100=β,V V CC 10=,Ω=k Rb 201,Ω=k Rb 152,。Ω==k RC 2Re 。 试求: (1)Q 点; (2)电压增益i V V V A 011= 和 i V V V A 022=

(3)输入电阻i R ; (4)输出电阻 0201R R 和 4、三极管放大电路如图4所示。 已知:r bb ’=300Ω,β=49,V BEQ =0.7V R C =6.4K Ω,R L =6.4K Ω,R E =2.3K Ω (1)画出其微变等效电路 (2)计算电压放大倍数A u (3)计算输出电阻R o 5、电路如图5所示,已知V T =2V ,I DO =1mA ,g m =30mS 。 电容足够大,其它参数如图所示。 求:(1)电路的静态工作点; (2)画出低频小信号等效模型; (3 )中频电压增益、输入电阻、输出电阻。 图16 图4

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