多级放大电路

什么是多级放大电路如何设计一个多级放大器多级放大电路是指由多个放大器级联组成的电路，用于提高输入信号的幅度，并有较大增益的电子设备。

在设计一个多级放大器之前，我们需要了解多级放大器的基本原理以及设计要点。

一、多级放大器的原理多级放大器是通过将多个放大器级联连接起来，以便连续放大信号的电压或功率。

它由输入级、中级和输出级组成。

1. 输入级：输入级负责接收输入信号并将其转化为电压或电流信号。

它通常包含一个低噪声放大器，其作用是增加输入信号的幅度，并将它传递给中级放大器。

2. 中级：中级放大器是多级放大器的核心部分，它的作用是增加电压或功率的增益。

中级通常包含多个级别的放大器，其中每个级别都提供一定的增益。

3. 输出级：输出级负责将信号放大到所需的幅度，并驱动负载电阻或其他负载。

输出级通常包含高功率放大器，以确保输出信号具有足够的驱动能力。

二、多级放大器的设计要点在设计一个多级放大器时，需要考虑以下几个要点：1. 增益和带宽：多级放大器的设计目标之一是在实现所需增益的同时保持足够的带宽。

增益与带宽的折衷是设计的关键考虑因素之一。

2. 输入和输出阻抗匹配：为了最大限度地传递信号并减少反射，需要确保输入和输出阻抗与信号源和负载的阻抗相匹配。

3. 稳定性：多级放大器必须具有良好的稳定性，以确保不会出现自激振荡或非线性失真。

这可以通过使用稳定的放大器设计和适当的负反馈技术来实现。

4. 噪声：多级放大器的设计应尽可能减少噪声的引入，并提供清晰的信号放大。

5. 功率供应：多级放大器需要合适的功率供应以保证其正常工作。

供应电压和电流必须满足放大器的工作要求，并且应提供稳定和纹波较小的电源。

三、一个多级放大器的示例设计以下是一个四级放大器的示例设计，以演示多级放大器的设计过程：1. 输入级：- 使用低噪声MOSFET放大器作为输入级，以提供高增益和低噪声。

- 输入级的增益设置为10倍，输入阻抗为50欧姆。

2. 中级：- 选择两个通用增益放大器级别级联，每个级别的增益为5倍。

§2、5 多级放大电路
单级放大电路的放大倍数有时不能满足我们的需要，为此我们需要把若干个基本的放大电路连接起来，组成多级放大电路。

多级放大电路之间的连接称为耦合，它的方式由多种。

一：多级放大电路的耦合方式
实际中我们常用的耦合方式有三种，即阻容耦合、直接耦合和变压器耦合。

1.阻容耦合
它的连接方法是:通过电容和电阻把前级输出接至下一级输入。

它的特点是：各级静态工作点相对独立,便于调整.
它的缺点是：不能放大变化缓慢（直流）的信号；不便于集成。

如图（1）所示为阻容耦合接法。

2.直接耦合
为了避免电容对缓慢变化信号的影
响，我们直接把两级放大电路接在
一起，这就是直接耦合法。

它的特点是：即能放大交流信号，
也能放大直流信号，便于集成，存
在零漂现象。

(关于它的问题我们将在以后的章
节中讨论)
3.变压器耦合
变压器耦合主要用于功率放大电路，它的优点是可变化电压和实现阻抗变换，工作点相对独立。

缺点是体积大，不能实现集成化，频率特性差。

二：多级放大电路的指标计算
1.电压放大倍数 Au
多级放大电路的倍数等于各级放大电路倍数的乘积.即:
Au=A u1.A u2.A u3
.......A un 2.输入电阻和输出电阻
对于多级放大电路来说：输入级的输入电阻就是输入电阻；输出级的输出电阻就是输出电阻。

我们在设计放大电路的输入级和输出级时主要是考虑输入电阻和输出电阻的要求。

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。

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。

2.2差分式放大电路（观看视频）在直接耦合多级放大电路中抑制零点漂移最有效的电路结构是差动放大电路。