4第四章多级放大电路

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。

特点
直接连接
第一级
既是第一级的集电极电阻 又是第二级的基极电阻
能够放大变化缓慢的信号， 便于集成化， Q点相互影响， 存在零点漂移现象。
第二级
输入为零，输出产生变 化的现象称为零点漂移
特点
第一级
第二级
当输入信号为零时，前级由 温度变化所引起的电流、电位的 变化会逐级放大。
Q1合适吗？
求解Q点时应按各回路列多元一次方程，然后解方程组。
模拟电子技术基础
Fundamentals of Analog Electronic 清华大学 华成英
多级放大电路与 集成运算放大电路
当对放大电路的性能有多方面要求时，需采 用多级放大电路，组成多级放大电路时要解决两 个问题，一是每一级采用什么电路，二是如何连 接各级电路。
多级放大电路的耦合方式 —直接耦合
uI 2
UOQ
静态时两个 集电极电位差
差分放大电路四种接法的比较
电路参数理想对称条件下 输入方式： Ri均为2(Rb+rbe)；双端输入时无共模信号 输入，单端输入时有共模信号输入。
差分放大电路四种接法的比较
输出方式：Q点、Ad、 Ac、 KCMR、Ro均与之有关。
双端输出： Ad
( Rc ∥
ui
共射放 大电路
共射放 大电路
uo
饱和失真？截止失真？
首先确定在哪一级出现了失真，再判断是什么失真。
比较Uom1和Uim2，则可判断在输入信号逐渐增大时哪一级首先出 现失真。
讨论二：放大电路的选用
按下列要求组成两级放大电路：
① Ri＝1～2kΩ，Au ≥3000；
①共射、共射；
② Ri ≥ 10MΩ，Au ≥300；

m
结论：引入负反馈后，放大电路的上限频率 提高，下限频率降低，因而通频带展宽。
ɺ ɺ BWf ≈ (1 + Am F ) BW
在下图中可以较直观看出负反馈对通频 带和放大倍数的影响
§4.2.4 改变输入电阻和输出电阻
一、负反馈对输入电阻的影响 1、串联负反馈使输入电阻增大
ɺ U i′ Ri = ɺ Ii
.
ɺ ɺ 若 1 + AF > 1 ɺ ɺ 若 1 + AF < 1
这种反馈为负反馈 这种反馈为正反馈 电路自激振荡
.
ɺ ɺ ɺ 若 1 + AF = 0 ，则 Af = ∞
ɺ ɺ 若 1 + A F >> 1 Af =
.
A A 1 ɺ F ≈ AF = F ɺ ɺ ɺ 1+ A ɺ
§4.2 负反馈对放大电路性能的影响
2、正反馈 和负反馈 正反馈：反馈信号增强了外加输入信号， 使放大电路的放大倍数提高。 负反馈：反馈信号削弱了外加输入信号， 使放大电路的放大倍数减小。 反馈极性的判断方法：瞬时极性法。 在放大电路的输入端，假设一个输入信 号对地的极性，可用“+”、“-” 表示。 按信号传输方向依次判断相关点的瞬时极性， 直至判断出反馈信号的瞬时极性。
§4.2.1提高放大倍数的稳定性 4.2.1提高放大倍数的稳定性
ɺ A 根据反馈的一般表达式ɺ f = A ɺ ɺ 1 + AF
在中频范围内， Af =
A 1 + AF
求出放大倍数的相对变化量： dAf =
Af
1 dA × 1 + AF A
由于 1+AF >1,可见引入负反馈后，放大倍 数的稳定性提高了(1+AF) 倍

第四章集成运算放大电路自测题一、选择合适答案填入空内。

（1）集成运放电路采用直接耦合方式是因为。

A．可获得很大的放大倍数B. 可使温漂小C．集成工艺难于制造大容量电容（2）通用型集成运放适用于放大。

A．高频信号B.低频信号C.任何频率信号（3）集成运放制造工艺使得同类半导体管的。

A.指标参数准确B.参数不受温度影响C．参数一致性好（4）集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以。

A．减小温漂B. 增大放大倍数C. 提高输入电阻（5）为增大电压放大倍数，集成运放的中间级多采用。

A．共射放大电路B.共集放大电路C．共基放大电路解：（1）C （2）B （3）C （4）A （5）A二、判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果填入括号内。

（1）运放的输入失调电压U I O 是两输入端电位之差。

( ) （2）运放的输入失调电流I I O 是两端电流之差。

( ) （3）运放的共模抑制比cdCMR A A K =( ) （4）有源负载可以增大放大电路的输出电流。

( )（5）在输入信号作用时，偏置电路改变了各放大管的动态电流。

( ) 解：（1）× （2）√ （3）√ （4）√ （5）× 三、电路如图T4.3所示，已知β1=β2=β3=100。

各管的U B E 均为0.7V ，试求I C 2的值。

图T4.3解：分析估算如下： 100BE1BE2CC =--=RU U V I R μ AβCC B1C0B2C0E1E2CC1C0I I I I I I I I I I I I R +=+=+====1001C =≈⋅+=R R I I I ββμA四、电路如图T4.4所示。

图T4.4（1）说明电路是几级放大电路，各级分别是哪种形式的放大电路（共射、共集、差放……）；（2）分别说明各级采用了哪些措施来改善其性能指标（如增大放大倍数、输入电阻……）。

解：（1）三级放大电路，第一级为共集-共基双端输入单端输出差分放大电路，第二级是共射放大电路，第三级是互补输出级。