第4章多级放大器和负反馈放大器
教学重点
1．了解多级放大器级间耦合方式、放大倍数及频率特性。
2．掌握反馈的概念和负反馈放大器的分类。
3．了解闭环放大倍数的一般表达式及反馈深度的概念。
4．了解负反馈对放大电路性能的影响。
5．掌握射极输出器的特点。
教学难点
1．多级放大器的放大倍数。
2．负反馈放大器反馈类型的判断。
3．射极输出器的特点。
学时分配
序号内容学时
1 4.1多级放大器 2
2 4.2负反馈放大器 6
3 4.3三种组态电路的比较 2
4 实验五两级阻容耦合放大器 2
5 实验六负反馈放大电路 2
6 本章小结与习题
7 本章总学时14
4.1多级放大器
多级放大器：把多个单级放大电路串接起来，使输入信号v i经过多次放大的电路。如图4.1.1所示。
特点：电压放大倍数高，通频带窄。
图4.1.1 多级放大器的框图
4.1.1 放大器的级间耦合方式
级间耦合：放大器级与级之间的连接，其方式有三种。如图4.1.2所示。
图4.1.2 多级放大器的三种耦合方式 图4.1.3 阻容耦合两级放大电路
1．阻容耦合：级间通过电容C 2和基极电阻)//(22b b12b R R R 连接。如图4.1.2(a )所示。由于电容C 2的“隔直通交”作用，使各级静态工作点独立；交流信号顺利通过C 2输送到下一级。
2．变压器耦合：级间通过变压器T 1连接。如图4.1.2(b )所示。由于T 1初次级之间具有“隔直通交”的性能，使各级静态工作点独立，而交流信号通过T 1互感耦合顺利输送到下一级。
3．直接耦合：级间通过导线（或电阻）直接连接。如图4.1.2(c )所示。前级输出信号直接输送到下一级；但各级静态工作点相互影响。
对耦合方式的基本要求： 一、信号传输无损失； 二、静态工作点正常；
三、信号失真小，传输效率高。
4.1.2 阻容耦合多级放大器
一、阻容耦合多级放大器的放大倍数
两级阻容耦合放大器如图4.1.3(a )所示，对应的交流通路如图4.1.3(b )。设
b2
b22
b12b22
b12b22
b12b1
b21
b111
b2b11b21b11////R R R R R R R R R R R R R R '=+⨯='=+⨯=
第一级的输入电阻为
be1
be1b1
be1b1
be11b i1//r r R r R r R r =+'⨯'='=
第二级的输入电阻为
be2be2b2
be2b2
be2b2
i2//r r R r R r R r =+'⨯'='=
第一级交流负载1L
R '为 i2
c1i2
c1L1r R r R R +⨯='
第二级交流负载L2
R '为 L
c2L
c2L2R R R R R +⨯='
由放大倍数的定义得
第一级电压放大倍数 be1L1
1
1r R A v '-≈β (4.1.1) 第二级电压放大倍数 be2
L222r R A v '
-≈β (4.1.2)
两级电压放大倍数应为 1
i i2
i2o2i1o2V V V V V V A v ⋅
==
因为 o1i2V V = 所以 12i1
o1
i2o2v v v A A V V V V A ⋅=⋅=
得 21v v v A A A ⋅= (4.1.3)
结论：两级放大器的电压放大倍数υA 等于单级电压放大倍数1υA 与2υA 的乘积。 同理，n 级放大器的放大倍数为
vn v v v v A A A A A ⋅⋅⋅⋅⋅=321 (4.1.4)
注意，分析多级放大器的放大倍数时要考虑后级对前级的影响。即把后级的输入电阻作为前级负载来考虑。
[例 4.1.1] 图 4.1.3(a )两级阻容耦合放大器中，按给定的参数，并设两管的4021==ββ，r be1 = 1.3 k Ω，r be2 = 1 k Ω，试估算：(1) 各级的电压放大倍数；(2) 总的电压放大倍数。
解 (1) 先估算有关参数
Ω=='Ω=Ω+⨯=='Ω≈=k 25.1//k 91.0k 1
101
10//k 1////L c2L2
i2c1L1
be2b22b12i2R R R r R R r R R r (2) 估算各级电压放大倍数
50
k 1k 25.14028k 3.1k 91.040be2L222be1L11-=Ω
Ω
⨯-='-=-=Ω
Ω
⨯-='-=r R A r R A v v ββ
(3) 总的电压放大倍数
1400)50()28(21=-⨯-=⋅=v v v A A A
[例4.1.2] 某多级放大器其各级电压增益为：第一级是20 dB 、第二级是30 dB 、第三级为35 dB ，求该放大器总的电压增益是多少分贝？
解 该多级放大器总电压增益应为各级电压增益之和。
d Β85d Β)353020(=++=v G
[例4.1.3] 有一收音机，其各级功率增益为：天线输入级 -3 dB 、变频级20 dB 、第一中放级30 dB 、第二中放级35 dB 、检波级 -10 dB 、末前级40 dB 、功放级20 dB ，求收音机的总功率增益。
解 总功率增益为各级功率增益之和。
d Β132d Β)2040103530203(=++-+++-=P G
二、阻容耦合放大器的频率特性 动画 阻容耦合放大器的频率特性 1．放大器的频率特性
理想放大器：对于不同频率的信号具有相同的放大倍数。 实际放大器：对不同频率的信号，放大倍数不一样。
频率特性：放大器的放大倍数与频率之间的关系，又叫频率响应。 单级放大器频响曲线如图4.1.4所示。可分为三个频段： (1) 中频段信号频率在L f 和H f 之间，放大倍数基本不随信号频率而变化。
中频放大倍数 |o v A |：中频段的放大倍数。 上限频率H f 和下限频率L f ：|A v | 下降到0.707|A v o | 时所对应的两个频率。
通频带BW ：L H f f BW -=
(2) 低频段信号频率小于L f ，放大倍数随频率下降而减小。
在低频段，放大倍数下降的主要原因是耦合电容和射极旁路电容的容抗增大、分压作用增大。 (3) 高频段信号频率大于H f ，放大倍数随频率升高而减小。
在高频段，放大倍数下降的主要原因是晶体管结电容的容抗减小、分流作用增大；另外，随频率升高 β 值降低。
2．多级放大器的频率特性
两级放大器的通频带如图 4.1.5所示。两级放大器中频段的电压放大倍数为
图4.1.5 两级放大器的通频带 图4.1.4 放大器的频率响应曲线
