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第三章多极放大电路

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模拟电子技术基础第四版(童诗白)课后答案第三章

模拟电子技术基础第四版(童诗白)课后答案第三章

第3章 多级放大电路自测题一、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（ A )，第二级应采用( A ）。

(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（ D ），第二级应采用( A )。

(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( B ），第二级应采用（ A ）。

(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( D )，第二级应采用( B )。

(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1000oui iU A I =>，输出电阻R o ＜100 ，第一级应采用采用( C )，第二级应( B )。

二、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（ C 、D ）。

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 (2）集成放大电路采用直接耦合方式的原因是（ C ）。

A ．便于设计B ．放大交流信号C ．不易制作大容量电容 （3)选用差动放大电路的原因是( A )。

A ．克服温漂B ．提高输入电阻C ．稳定放大倍数 （4)差动放大电路的差模信号是两个输入端信号的( A ），共模信号是两个输入端信号的（ C )。

A 。

差 B.和 C 。

平均值（5）用恒流源取代长尾式差动放大电路中的发射极电阻，将使单端电路的（ B )。

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（ C ).A.放大倍数的数值大B.最大不失真输出电压大C.带负载能力强三、电路如图T3·3所示，所有晶体管均为硅管，β均为200，'200bb r =Ω，静态时0.7BEQ U V ≈。

模拟电子线路 课件第三章第5-8节——共C和共B电路、多级放大器

模拟电子线路 课件第三章第5-8节——共C和共B电路、多级放大器

模拟电子线路 课件第三章第5-8节——共C 和共B 电路、多级放大器主 题：课件第三章第5-8节——共C 和共B 电路、多级放大器 学习时间：2016年4月18日－4月24日内 容：我们这周主要学习课件第三章半导体三极管及放大电路基础第5-8节共C 和共B 电路、多级放大器的相关内容。

请同学带着以下问题学习：如何分析共C 组态放大电路及多级放大器？一、学习要求掌握共C 组态放大电路的静、动态分析方法；能用小信号等效电路法求指标；掌握多级放大器的静、动态分析和电压放大倍数的计算。

重点：共C 组态放大电路的分析方法；多级放大器的参数计算方法 难点：多级放大器的静、动态分析二、主要内容1．共C 和共B 电路（1）共集电极放大电路（射极输出器）输入信号加在基极和集电极之间，输出信号由发射极和集电极之间取出，集电极是输入、输出回路的共同端。

共集电极电路又称为射极输出器、电压跟随器。

①静态工作点分析CC BEB b e =(1)V U I R R β++－C B I I β=CE CC e E =U V R I －+-u o +-R S u②动态分析电压放大倍数 'o L u 'i e L (1+)==1(1+)b U R A U r R ββ≈+其中，'L e L R R R =∥输入电阻 'i b be L [(1+)]r =R r R β+∥ 输出电阻 s b beo e 1+R R r r R β+=∥∥共集电极放大电路的特点：● 电压增益小于而接近于1，输出电压与输入电压同相； ● 输入阻抗高，输出阻抗小。

射极输出器的应用：● 放在多级放大器的输入端，提高整个放大器的输入电阻。

● 放在多级放大器的输出端，减小整个放大器的输出电阻。

● 放在两级之间，起缓冲作用。

2.共基极电路输入信号加在发射极和基极之间，输出信号由集电极和基极之间取出，基极是输入、输出回路的共同端。

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
模拟电路课件第三章多级放大电路

模拟电路课件第三章多级放大电路


直接耦合多级放大电路的调试与优化
01
调整偏置电路，减小静态工作点 漂移。
02
引入负反馈，改善电路的稳定性 。
阻容耦合多级放大电路的调试与优化
阻容耦合多级放大电路的调试 检查各级放大器的输入和输出阻抗，确保匹配。
调整耦合电容和旁路电容，避免信号失真。
阻容耦合多级放大电路的调试与优化
检查反馈电路，避免自激振荡。 阻容耦合多级放大电路的优化
分析时需要计算各级的电压增益和总 电压增益，并考虑信号的相位和频率 响应。
变压器耦合多级放大电路的分析方法
变压器耦合多级放大电路中，各级通过变压器进行耦合，可以实现阻抗变换和电平 移动。
分析时需要计算各级的电压增益和总电压增益，并考虑变压器的匝数比和信号的相 位和频率响应。
变压器耦合多级放大电路的优点是具有阻抗变换和电平移动功能，缺点是结构复杂、 体积较大。
04
多级放大电路的设计与实现
直接耦合多级放大电路的设计与实现
设计要点
选择合适的晶体管、电阻和电容元件，以实现信号的放大和 传输。同时，需要考虑零点漂移和噪声干扰等问题，采取相 应的措施进行抑制。
实现难点
直接耦合多级放大电路的零点漂移问题较为突出，需要采取 有效的措施进行抑制，以保证电路的稳定性和可靠性。
模拟电路课件第三章多级 放大电路
• 多级放大电路概述 • 多级放大电路的工作原理 • 多级放大电路的分析方法 • 多级放大电路的设计与实现 • 多级放大电路的调试与优化
01
多级放大电路概述
多级放大电路的定义与组成
定义
多级放大电路是由两个或两个以 上的单级放大电路按照一定的拓 扑结构组合而成的电路系统。
益和带宽。
直接耦合多级放大电路的优点是 结构简单、易于集成，缺点是级 间耦合较复杂，容易产生零点漂
模拟电路第三章 多级放大电路

模拟电路第三章 多级放大电路

整理ppt
1. 双端输入单端输出：共模信号作用下的分析
Ad
1(Rc∥RL)
2 Rbrbe
AcRbrb(R ec2 ∥ (1R L))Re
KCMRA Ad c Rb2 rb(R eb2(1rbe))Re
整理ppt
2. 单端输入双端输出
共模输入电压 差模输入电压 输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入：
3.3.2 差分放大电路
一、电路的组成
零点 漂移
参数理想对称： Rb1= Rb2，Rc1= Rc2， Re1= Re2;T1、T2在任何温度下特性均相同。 uI1与uI2所加信号大小相等、极性相同——共模信号
整理ppt
二、长尾式差分放大电路
典型电路
信号特点？ uI1与uI2所加信号大小相等、极性相反——差模信号
在实际应用时，信号源需要有“ 接地”点，以避免干扰； 或负载需要有“ 接地”点，以安全工作。
根据信号源和负载的接地情况，差分放大电路有四种接法： 双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出、 单端输入单端输出。
整理ppt
三、差分放大电路的四种接法 1. 双端输入单端输出：Q点分析
由于输入回路没有变化，所以
共模放大倍数 Ac
uO c uIc
参数理想对称A时 c 0
Re的共模负反馈作用：温度变化所引起的变化等效为共模信号
如 T(℃)↑→IC1↑ IC2 ↑→UE↑→ IB1 ↓IB2 ↓→ IC1 ↓ IC2 ↓
Re负反馈作用抑制了每只差分管集电极电流、电位的变化。
整理ppt
3. 放大差模信号 差模信号：数值相等，极性相反的输入信号，即
uI1uI2uId/2
i B 1 i B2 i C 1 i C2 u C 1 u C2 u O 2 u C1
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 _
Ⅱ
+ 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。
模拟电子技术基础-总复习最终版

模拟电子技术基础-总复习最终版


其中 RP R1 // R2 // R3 // R4
另外，uN
R R Rf
uo，uN
uP
ui1 R1 ui2i1 R2 ui3i2R3
P+ + u
o
R4 i4
uo
RP 1
Rf R
ui1 R1
ui 2 R2
ui3 R3
i3
4、 电路如图所示，各引入那种组态的负反馈？设集成运放 输出电压的最大幅值为±14V，填表。
11
14
5、求解图示电路的运算关系式。
同相求和电路 电压串联负反馈
6、求解图示电路的运算关系式。
R2
R1 ui R3
_
R4
+A1+ uo1
R5
_ +A2+
uo
7、求解图示电路的运算关系式。
电压并联负反馈。 电压放大倍数为：-R2/R1。
（3）交流负反馈是指 。 A．阻容耦合放大电路中所引入的负反馈 B．只有放大交流信号时才有的负反馈 C．在交流通路中存在的负反馈
解：（1）D （2）B （3）C
4、选择合适答案填入空内。
A．电压 B．电流 C．串联 D．并联
（1）为了稳定放大电路的输出电压，应引入 负反馈；
（2）为了稳定放大电路的输出电流，应引入 负反馈；
解：将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路，图略。 各电路的交流通路如解图P2.2所示。
5.在图示电路中，已知晶体管β，rbe，RB，RC=RL，VCC。
（1）估算电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
（2）当考虑信号源内阻为RS时，Aus的数值。
6. 电路如图所示，晶体管的＝100，=100Ω。
模拟电子技术课程习题 第三章 多级放大电路

模拟电子技术课程习题 第三章 多级放大电路

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

第3章 多级放大电路

注意：每级电压放大倍数的计算， 注意：每级电压放大倍数的计算，它的负载电阻就 是后一级的输入电阻。 是后一级的输入电阻。
二、输入电阻 多级放大电路的输入电阻就是第一级的输入电阻。 多级放大电路的输入电阻就是第一级的输入电阻。
Ri = Ri1
（注意：第一级是共集放大电路时，输入电阻与第二级的输入电阻 注意：第一级是共集放大电路时， 有关。） 有关。）
三、输出电阻 多级放大电路的输出电阻就是最后一级的输入电阻。 多级放大电路的输出电阻就是最后一级的输入电阻。
R0 = R0 n
（注意：最后一级是共集放大电路时，输出电阻与倒数第二级的 注意：最后一级是共集放大电路时， 输出电阻有关。） 输出电阻有关。）
例题1： 例题 ：
1、静态分析： 、静态分析： 第一级： 第一级： U
& U1 N1 & = N =n U2 2
& I1 N 2 1 & = N =n I2 1
& & & U 1 nU 2 2 U2 = & = n & = n 2 RL & I1 I 2 I2 n
& & ′ U 0 − β I b RL n 2 RL & Au = = = −β & & Ui I b rbe rbe
Uo'=Rc2/Re2[Vcc−(Uo+UEB2)] − 只要适当选取电阻Rc 只要适当选取电阻 2和Re2，就 能使Uo'<Uo 能使
2、直接耦合电路的优、缺点 、直接耦合电路的优、 优点： 优点：（1）可放大变化缓慢的信号 ）可放大变化缓慢的信号, 可放大直流信号，低频特性好。 可放大直流信号，低频特性好。 （2）易于集成（因为不使用电容） 。 ）易于集成（因为不使用电容） 缺点：静态工作点相互影响。 缺点：静态工作点相互影响。
模电课件-第三章多级放大电路

模电课件-第三章多级放大电路


T2
IB
IE RE
IB
U EE U BE
RB 2(1 )RE
–UEE
+UCC
RB
IB
ui2
IC1= IC2= IC= IB
UE1= UE2 =－IBRB－UBE
UC1= UC2= UCC－ICRC UCE1= UCE2 = UC1－UE1
三、 动态分析
输入信号分类 (1)差模输入
ui1 = -ui2= ud
单端
输出端 双端 接法 单端
四种组合
前面所讲的是双端输入双端输出电路
双端输入单端输出电路
单端输入双端输出电路
单端输入单端输出电路
恒流源式差放电路
电路结构:
RC ic1 uoic2 RC
RB T1
T2
ui1 R ib1
E
+UCC RB ib2 R ui2
IC3
R1
T3
为什么要改进原
R3
R2
有的差动放大电
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 直接耦合放大电路
§3.1 多级放大电路的耦合方式
输
第一级
入
放大电路
第二级 放大电路
……
输
第n级
出
放大电路
第 n-1 级 放大电路
单级——多级，必然存在耦合 耦合：即信号的传送。
功放级
耦合方式：级与级之间的连接方式。
差模信号通路
ui1
RC ic1 uoic2 RC
RB R ib1
T1
uod1 uod2
T2
RB ib2 R
ui2
第3章 多级放大电路(3)、第六章反馈的概念

第3章 多级放大电路(3)、第六章反馈的概念

be
单入双 出电路
Ad
( Rc //
RL 2(R +r ) b be 2 ) Rb rbe
Ro=2Rc
Ac 0
c L
1 ( Rc // RL) 2(Rb+rbe ( R // R ) 单入单 Ac Ad Ro=Rc Rb r 2(1 ) Re ) 2 Rb rbe 出电路
uOc ( Rc // RL ) 1 ( Rc // RL) Ac Ad uIc Rb rbe 2( 1 ) Re 2 Rb rbe
KCMR
Ad Rb rbe 2(1 ) Re Ac 2( Rb rbe)
3、单端输入双端输出电路
VEE UBEQ IEQ 2 Re
IBQ IEQ 1
UCEQ UCQ UEQ VCC ICQRc UBEQ
2）对共模信号的抑制作用：
uI 1 uI 2
差分电路对共模信 号有很强的抑制作用。 在电路参数理想对称 的情况下，Ac=0。
3） 对差模信号的放大作用
I 2 IB 3
R2 UB 3 VEE R1 R 2
UB 3 UBE 3 IC 3 IE 3 R3 IC 3 IEQ1 IEQ 2 2
例:电路参数理想对称，T的β均为50，rbb΄=100Ω， UBEQ≈0.7V。试计算RW滑动端在中点时，T1管和T2管 的发射极静态电流IEQ，以及动态参数Ad和Ri。
6.1.2 反馈的判断
一、有无反馈的判断
(a) 没有连接输入 与输出端的通路， 即：无反馈通路， 电路无反馈。
6.1.2 反馈的判断
一、有无反馈的判断
If

第三章 多级放大器

3. 单端输入—双端输出（非平衡输入—平衡输出）
第三章 多级放大器
3.3.2 差分放大器 3.3.5 差分放大器的四种接法
4. 单端输入—单端输出（非平衡输入—平衡输出）
第三章 多级放大器
3.3.2 差分放大器 3.3.5 差分放大器的四种接法
各种输入方式的特点：
1. 双端输入（平衡输入）
第三章 多级放大器
变压器耦合和光电耦合可以实现前后级的地 线隔离；而阻容耦合和变压器耦合则会使得放 大器的低频相应变差。 多级放大器的带宽窄于单级放大器，放大器 的级数越多，则带宽越窄。 直接耦合放大器有一个特殊问题，那就是前 级静态工作点的变动会被后级放大器放大，从 而导致后级放大器静态工作点的较大偏移，乃 至使其无法正常工作，从而引出一种特殊放大 器形式——差分放大器。
将输入信号分成两个互为反相的信号，则可以实现差动输出。 如果电路完全对称，则差动输出就可以克服温漂。 但是依然存在下述缺点
1. 发射级电阻Re的接入使得放大器的增益大大下降。
2. 信号源和基极电源不共地。
第三章 多级放大器
3.3.2 差分放大器 3.3.2 差分放大器的形成3
如果电路完全对称，则发射级电阻Re上的差动电流为零，输 入信号将直接作用到管子的发射结，从而发射级电阻Re对放 大器差动增益的影响消失。 发射级电阻Re对温漂的抑制作用依然有效（即负反馈调节作 用依然存在），所以电路既保留了对温漂的强烈的抑制作用， 又保证了电路的高增益。 但是依然存在下述缺点 1. 信号源和基极电源不共地。
第三章 多级放大器
多级放大器往往要求能够提供合适的输入、输 出阻抗以及足够的电压电流增益，这可以通过 将不同组态的放大器进行级联（共射放大器及 跟随器）来实现。

多级放大电路


二、长尾式差分放大电路的组成
零点漂移 零输入 零输出 理想对称
信号特点？ 能否放大？
信号特点？能否放大？
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
I BQ 1 I BQ 2 I BQ I CQ 1 I CQ 2 I CQ I EQ 1 I EQ 2 I EQ U CQ 1 U CQ 2 U CQ u O U CQ 1 U CQ 2 0
U BE
B1B2
D1
动态： u b1 u b2 u i
故称之为
U BE 倍增电路
§3.2 多级放大电路的动态分析
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
U o U o1 U o2 U o Au Ui U i U i2 U in

j 1
n
A uj
2. 输入电阻
R i R i1
§3.4 互补输出级
一、对输出级的要求 二、基本电路 三、消除交越失真的互补输出级 四、准互补输出级
一、对输出级的要求
互补输出级是直接耦合的功率放大电路。 对输出级的要求：带负载能力强；直流功耗小； 负载电阻上无直流功耗； 射极输出形式 最大不失真输出电压最大。
静态工作电流小
不符合 要求！ 输入为零时输出为零 双电源供电时Uom的峰 值接近电源电压。 单电源供电Uom的峰值 接近二分之一电源电压。
二、基本电路 1. 特征：T1、T2特性理想对称。 2. 静态分析
T1的输入特性
理想化特性
静态时T1、T2均截止，UB= UE=0
3. 动态分析
ui正半周，电流通路为 +VCC→T1→RL→地， uo = ui ui负半周，电流通路为 地→ RL → T2 → -VCC， uo = ui

第三章多级放大电路


RC2
RL

Uo
R11 R12
R21 R22
Au=
Uo Ui
= Uo1 Ui
Uo Ui2
= Au1Au2
总放大倍数等于各级 放大倍数的乘积
=1
RC1//ri2 rbe1
2
RC2//RL rbe2
Au为正，输入输出同相
注意：
当共集放大电路作为输入级（第一级）时， 它的输入电阻与其负载，及第二级的输入 电阻有关；而当共集放大电路作为输出级 时，他的输出电阻与信号源的内阻，即与 倒数第二级的输出电阻有关。
第三章 多级放大电路
一、多级放大电路的耦合方式 二、多级放大电路的动态分析 三、直接耦合放大电路
3.1 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
第一级
第二级
第n-1级
输 出
第n级
耦合方式： (1)直接耦合 (3)变压器耦合
(2)阻容耦合 (4)光电耦合
ib1
RS
U i
U S
rbe1
ib1
R1
RE1
ib 2
R2 R3 rbe2
ri
ri 2
ib 2
U O
RC2 RL
ro
3. 电压放大倍数:
其中：
Au1

(1 1)RL1 rbe1 (1 1)RL1

51 1.7 2.9 511.7
0.968
ib1
RS
U i
U S
U i
U S
ri
rbe1 R1 RE1
ib 2
ib1
R2 R3 rbe2
ri 2
ib 2

第三章BJT放大电路3.4多级放大电路为什么需要多级放大电路



0.98
Ri3 rbe3 (1 )(Re3 // RL ) 20kΩ
Av 2

vo 2 vo1
(RC 2 // RL )
rbe 2
130
Av3

vo vo 2

(1 )(Re3 // RL ) rbe3 (1 )(Re3 // RL )
0.95
1[RC1 // Rb3 //(rbe2 (1 2 )RL )]
。
rbe1


1RL
rbe1

Av1
（3.51）
其中
RL RC1 // Rb3 //[rbe2 (1 2 )RL ]
RL Re2 // RL
例3.6 为提高放大电路信号电压的利用率和带负载的能 力，多级放大电路的第一级和最末级常采用共集电路。 图3.41是CC－CE－CC三级直接耦合放大器。已知BJT的
但在计算Ri1 时要把后一级的输入电阻作为第一级 的负载电阻来考虑。即
Ri
vi ii
Ri1 RL1 Ri 2
（3.39）
(3)输出电阻
多级放大器的输出电阻RO,就是最末级放大器的 输出电阻 Ron。
但在计算Ron时要把前一级的输出电阻作为它的 信号源内阻来考虑。即
vt R R o
图 3.32 变压器耦合放大器
优点： 各级静态工作点Q也相互独立、互不影响； 可通过阻抗变换达到功率匹配。
缺点： 不能放大直流或缓变信号； 只能用于分立元件电路。
（4）光电耦合
光电耦合是以光信号为媒介来实现电信号的耦合 和传递的，因其抗干扰能力强而得到越来越广泛的应 用。
光电耦合器是将发光元件（发光二极管）与光敏 元件（光电三极管）相互绝缘地组合在一起，如图 3.34（a）所示。

模拟电子技能技术总结基础第四版(童诗白)课后答案第三章

精心整理第3章多级放大电路自测题一、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(A)，第二级应采用(A)。

(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(D)，第二级应采用(A)。

(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(B)，第二级应采用(A)。

(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(D)，第二级应采用(B)。

(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1000oui iU A I =>，输出电阻R o ＜100，第一级应采用采用(C)，第二级应(B)。

二、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(C 、D)。

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 (2)集成放大电路采用直接耦合方式的原因是(C)。

A ．便于设计B ．放大交流信号C ．不易制作大容量电容(3)选用差动放大电路的原因是(A)。

A ．克服温漂B ．提高输入电阻C ．稳定放大倍数(4)差动放大电路的差模信号是两个输入端信号的(A)，共模信号是两个输入端信号的(C)。

A.差B.和C.平均值(5)用恒流源取代长尾式差动放大电路中的发射极电阻，将使单端电路的(B)。

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(C)。

A.放大倍数的数值大B.最大不失真输出电压大C.带负载能力强 三、电路如图T3·3所示，所有晶体管均为硅管，β均为200，'200bb r =Ω，静态时0.7BEQ U V ≈。

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VCC − U BEQ2
I EQ2 = (1 + β 2 ) I BQ2 = (1 + 50) × 32 ≈ 1.6mA
U CEQ 2 ≈ VCC − I EQ 2 R6 = 12 − 1.6 × 5 = 4V
模
拟
电
子
技
术
图3.2.2
图3.2.1 所示电路的交流等效电路
图3.2.2
图3.2.1 所示电路的交流等效电 路
拟
电
子
技
术
为了解决第一个问题：可以采用如下的办法。 为了解决第一个问题：可以采用如下的办法。
R b1
R C1
R C2 T2
ui
T1
（b）
R e2
uo
加入电阻R 加入电阻 e2
模
拟
电
子
技
术
+VCC
RB1
RC1 T1
R
RC2 T2 Uz
Dz
在T2的发射极 的发射极 加入稳压管
ui
uo
模
拟
电
子
技
术
为了解决第二个问题：可以在电路中采用不同类型 为了解决第二个问题：可以在电路中采用不同类型 管配合使用 的管子， 的管子，即NPN和PNP管配合使用，如下图所示。 和 管配合使用，
模
拟
电
子
技
术
-1
模
拟
电
子
技
术
3.3 直接耦合放大电路
工业控制中的很多物理量均为模拟量， 工业控制中的很多物理量均为模拟量，如温 度、流量、压力、液面、长度等等，它们通过各 流量、压力、液面、长度等等， 种不同传感器转化成的电量也均为变化缓慢的非 周期性信号，而且比较微弱， 周期性信号，而且比较微弱，这类信号只有通过 放大才能驱动负载；由于信号变化缓慢； 放大才能驱动负载；由于信号变化缓慢；所以采 用直接耦合放大电路将其放大最为方便。 用直接耦合放大电路将其放大最为方便。
U CE
CTR值在 值在0.1~1.5之间 值在 之间
模
拟
电
子
技
术
二、光电耦合放大电路
图3.1.6 光电耦合放大电路 隔离电压可达 到2000V
图3.1.6 光电耦合放大电路
模
拟
电
子
技
术
3.2 多级放大电路的动态分析 一、多级放大电路的放大倍数 Au 1. 单级放大电路的方框图和放大倍数
. Ii
•
=
•
=
•
U i U i1 U o1 U o2 U i1 U i 2 U i 3 Au1 ⋅ Au2 ⋅ Au3
• • •
考虑级与级之间的相互影响， 考虑级与级之间的相互影响，计算各级电压放大 倍数时，应把后级的输入电阻作为前级的负载处理 后级的输入电阻作为前级的负载处理!!! 倍数时，应把后级的输入电阻作为前级的负载处理
模
拟
电
子
技
术
3.1.4 光电耦合
光电耦合是以光信号为媒介来实现电信号的耦合和传递 的，因其抗干扰能力强而得到越来越广泛的应用。 因其抗干扰能力强而得到越来越广泛的应用。 一、光电耦合器 光电耦合器是实现光电耦合的基本器件， 光电耦合器是实现光电耦合的基本器件，它将发光元件 （发光二极管）与光敏元件（光电三极管）相互绝缘地组合 发光二极管）与光敏元件（光电三极管） 在一起。发光元件为输入回路，它将电能转换成光能； 在一起。发光元件为输入回路，它将电能转换成光能；光敏 元件为输出回路，它将光能再转换成电能， 元件为输出回路，它将光能再转换成电能，实现了两部分电 路的电气隔离，从而可有效地抑制电干扰。 路的电气隔离，从而可有效地抑制电干扰。在输出回路常采 用复合管（也称达林顿结构）形式以增大放大倍数。 用复合管（也称达林顿结构）形式以增大放大倍数。
VCC
2
（3.1.2） ）
2. 用于选频放大电路
R1 R
Tr2 TR1 C2 200P T1 NPN R2 R R3 R Ce 103
C1 200P
晶体管收音机的 中频放大级
Cb 103 GND
只对465KHz的信号有放大作用 的信号有放大作用 只对
模
拟
电
子
技
术
三、变压器耦合电路的优缺点
1. 由于变压器耦合电路的前后级靠磁路耦合，所以与阻容 由于变压器耦合电路的前后级靠磁路耦合， 耦合电路一样，它的各级放大电路的静态工作点相互独 耦合电路一样，它的各级放大电路的静态工作点相互独 便于分析、设计和调试。 立，便于分析、设计和调试。 2. 可以实现阻抗变换。 可以实现阻抗变换。 3. 可以组成 谐振电路，用于选频放大。 可以组成LC谐振电路 用于选频放大。 谐振电路， 4. 低频特性差，不能放大变化缓慢的信号。 低频特性差，不能放大变化缓慢的信号。 5. 非常笨重，不能集成化。 非常笨重，不能集成化。
β 1 ( R3 // Ri 2 )
rbe1
=− 50 × 5 × 56 5 + 56 = −191 1 .2
Ro
A u1 = −
•
β1 R
' L1
rbe1
=−
Ri2 = R5 //[ rbe 2 + (1 + β 2 )( R6 // RL ) ≈ 56 KΩ
•
Au 2
' (1 + β 2 )( R6 // RL ) (1 + β 2 ) RL 2 = = ≈ 0.992 ' rbe 2 + (1 + β 2 ) RL 2 rbe 2 + (1 + β 2 )( R6 // RL )
图3.1.2 两级阻容 耦合放大电路
5k 2.3k
5k 5k
模
拟
电
子
15k
技
5k
术
100k
解：求Q点 点
5k 2.3k
5k 5k
Q 1 + β ）R4 >> R1 // R2 （ ∴ U BEQ1 ≈
I EQ1
R1 5 ⋅ VCC = × 12 = 3V R1 + R2 5 + 15
U BQ1 − U BEQ1 3 − 0.7 = = = 1mA R4 2.3
模
拟
电
子
技
术
光电耦合器及其传输特性
iC = f ( uCE ) I D
光电耦合器的传输比
（3.1.3） ）
当管压降U 为定值（足够大） 当管压降 CE为定值（足够大） 的变化量与i 时，iC的变化量与 D的变化量之 比称为传输比CTR，即： ， 比称为传输比
∆ iC CTR = ∆ iD
(3.1.4)
模
拟
电
子
技
术
3.1.3 变压器耦合
变压器通过磁路的耦合把一次侧的交流信号传送到二次侧。 变压器通过磁路的耦合把一次侧的交流信号传送到二次侧。 通过磁路的耦合把一次侧的交流信号传送到二次侧 为什么要讲变压器耦合？ 为什么要讲变压器耦合？因为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 电流、 变换。 同时，可以实现电流、电压以及阻抗变换。 一、电路图 ' •
Au = −
β RL
rbe
图3.1.3 变压器耦合共射放大电路
模
拟
电
子
技
术
图3.1.4 变压器耦合的阻抗变换
二、电路特点： 电路特点：
1.用于阻抗变换 用于阻抗变换
U1 N 1 = U2 N2 I1 N 2 = I2 N1 Q P1 = P2 ∴ I 1 RL = I 2 RL
2 ' 2 2 '
U1
Ro=Ron
模
拟
电
子
技
术
如图所示的两级电压放大电路， 【例3.2.1】 如图所示的两级电压放大电路， 已知β1= β2 =50，rbe1=1.2k, rbe1=1k ，
估算电路的Q 估算电路的Q点、电压放大倍数AU、输入电阻Ri和输 电压放大倍数A 输入电阻R 出电阻R 出电阻Ro
5k 15k 100k
模
拟
电
子
技
术
模
拟
电
子
技
术
第 3 章多级放大电路
• 为什么要多级放大？ 为什么要多级放大？ • 由一个晶体管组成 基本放大电路的电压放大倍数一 由一个晶体管组成基本放大电路的电压放大倍数一 基本放大电路 般只有几十倍。但是在实际应用中， 般只有几十倍 。 但是在实际应用中 ， 往往需要放大 非常微弱的信号，上述的放大倍数是远远不够的。 非常微弱的信号，上述的放大倍数是远远不够的。 • 为了获得更高的电压放大倍数 ， 把多个基本放大电 为了获得更高的电压放大倍数， 路连接起来，组成“多级放大电路” 路连接起来，组成“多级放大电路”。 • 其中每一个基本放大电路叫做 一 “ 级 ” ， 而级与级 其中每一个基本放大电路叫做一 之间的连接方式则叫做“耦合方式”。 之间的连接方式则叫做“耦合方式”
I BQ1
I CQ 1 = ≈ = 0.02mA 1 + β 50
U CEQ1 ≈ VCC − I EQ 1 ( R3 + R4 ) = 12 − 1 × (5 + 2.3) = 4.7V
模
拟
电
15k
子
技
5k
术
100k
5k 2.3k
5k 5k
I BQ2
12 − 0.7 = = = 32µA R5 + (1 + β 2 ) R6 100 + 51 × 5
3.3.1 直接耦合放大电路的零点漂移现象 一、零点漂移现象及其发生的原因