《模拟电子技术》第03章-多级放大电路

第3章多级放大电路本章学习要求●掌握多级放大电路电压放大倍数的计算；互补对称功率放大电路的工作原理；差动放大电路的工作原理及输入输出方式。

●掌握集成运算放大器的性能特点。

●掌握反馈极性和类型的判别方法。

●理解差模放大倍数和共模抑制比的概念。

●了解多级放大电路的耦合方式和频率特性；功率放大电路的特点和交越失真；负反馈对放大电路性能的影响。

几乎在所有情况下，放大电路的输入信号都很微弱，一般为毫伏或微伏级，输入功率常在1mW以下。

从单级放大电路的放大倍数来看，仅几十倍到一百多倍，输出的电压和功率都不大。

为推动负载工作，必须由多级放大电路对微弱信号进行连续放大，方可在输出端获得必要的电压幅值或足够的功率。

一般多级放大电路的组成如图3-1所示。

小信号放大电路功率放大电路图3-1 多级放大电路的组成方框图根据信号源和负载性质的不同，对各级电路有不同要求。

各级放大电路的第一级称为输入级（或前置级），一般要求有尽可能高的输入电阻和低的静态工作电流，后者以减小输入级的噪声；中间级主要提高电压放大倍数，但级数过多易产生自激振荡；推动级（或称激励级）输出一定信号幅度推动功率放大电路正作；功率放大电路则以一定功率驱动负载工作。

本章介绍多级放大电路的耦合方式和分析方法；差动放大电路及功率放大电路的组成和工作原理；集成运算放大器的基本结构和主要参数；负反馈的概念、反馈极性及类型的判别以及负反馈对放大电路性能的影响。

电子技术基础 48 3.1 多级放大电路的耦合方式在多级放大电路中，每两个单级放大电路之间的联接方式称为耦合。

耦合方式有阻容耦合、变压器耦合和直接耦合三种。

阻容耦合和变压器耦合只能放大交流信号。

直接耦合既能放大交流信号，又能放大直流信号。

由于变压器耦合在放大电路中的应用已经逐渐减少，所以本节只讨论阻容耦合和直接耦合两种耦合方式。

3.1.1 阻容耦合放大电路1．阻容耦合放大电路的特点阻容耦合放大电路的各级之间通过耦合电容及下级输入电阻联接。

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1000io ＞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 。

基础课程教学资料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1kΩ至2kΩ，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10MΩ，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100kΩ～200kΩ，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10MΩ，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1000io ＞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 。

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AV1=AV2=20dB,AV3=30 dB，则其总电压增益为[ ]A. 50dBB. 60dBC. 70dBD. 12000dB3.6 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. 1WB. 2WC. 4WD. 5W3.7 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.360oB.180oC.90oD.小于 90o3.9 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。

D.温度稳定性好，非线性失真较小，电源利用率高，功耗也高。

3.10 填空。

1、在三级放大电路中，已知|Au1|=50，|Au2|=80，|Au3|=25，则其总电压放大倍数|Au|= ，折合为 dB。

第3章 多级放大电路一、 教学内容⏹ 3.1多级放大电路的耦合方式 ⏹ 3.2差动放大电路⏹ 3.3互补对称功率放大电路 ⏹ 3.4集成运算放大器 ⏹3.5放大电路中的负反馈二、教学方法本章主要通过课堂讲述、多媒体课件演示和电路仿真实验等方式进行理论教学。

本章介绍多级放大电路的耦合方式、差动放大电路、互补对称功率放大电路、集成运算放大器、负反馈等电路的原理及主要分析方法。

通过课后习题掌握。

三、教学过程3.1 多级放大电路的耦合方式多级放大电路的组成3.1.1 阻容耦合放大电路1． 阻容耦合放大电路各极之间通过耦合电容及下级输入电阻连接。

优点：各级静态工作点互不影响，可以单独调整到合适位置；且不存在零点漂移问题。

缺点：不能放大变化缓慢的信号和直流分量变化的信号；且由于需要大容量的耦合电容，因此不能在集成电路中采用。

【电路分析】（1）静态分析：各级单独计算。

（2）动态分析①电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积。

21o1o o1o u u i i u A A U U U U U U A ⋅=⋅==注意：计算前级的电压放大倍数时必须把后级的输入电阻考虑到前级的负载电阻之中。

如计算第一级的电压放大倍数时，其负载电阻就是第二级的输入电阻。

②输入电阻就是第一级的输入电阻。

③输出电阻就是最后一级的输出电阻。

3.1.2 直接耦合放大电路优点：能放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号；且由于没有耦合电容，故非常适宜于大规模集成。

缺点：各级静态工作点互相影响；且存在零点漂移问题。

零点漂移：放大电路在无输入信号的情况下，输出电压u o却出现缓慢、不规则波动的现象。

产生零点漂移的原因很多，其中最主要的是温度影响。

3.1.3变压器耦合优点(1)变压器耦合多级放大电路前后级的静态工作点是相互独立、互不影响的。

(2)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、电压以及阻抗变换。