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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。
放大电路多级设计I. 引言放大电路是电子设备中常见的一种电路结构，用于将信号放大以增强其幅度或功率。
在某些应用中，单级放大电路可能无法满足要求，因此需要通过多级放大电路进行设计。
本文将探讨放大电路多级设计的原理和方法，以及其在实际应用中的一些考虑因素。
II. 基本放大电路在开始讨论多级设计之前，我们先回顾一下基本的放大电路。
放大电路通常由放大器、输入电路和输出电路组成。
其中放大器负责将输入信号放大，输入电路负责对输入信号进行预处理，输出电路负责将放大后的信号传递给外部载荷。
III. 多级放大电路设计原理多级放大电路通过将多个放大器级联来实现更高的增益。
每个放大器级别都增加了总体放大电路的增益，并且可以实现更高的带宽。
多级放大电路的设计要考虑以下几个因素：1. 总增益要求：根据具体应用的需求，确定所需的总增益。
随着级数的增加，总增益也会相应增加。
2. 频率响应：多级放大电路的频率响应应该与应用场景的要求相匹配。
因此，在设计过程中要考虑各级放大器的带宽以及相位延迟等参数。
3. 稳定性：在级联放大器时，必须考虑反馈和补偿电路的设计，以确保整个放大电路的稳定性。
IV. 多级放大电路设计方法多级放大电路的设计可以通过以下步骤进行：1. 确定总增益要求：根据应用需求确定所需的总增益。
2. 选择放大器类型：选择适合应用需求的放大器类型，如共射放大器、共基放大器或共集放大器等。
3. 确定各级增益：根据总增益要求和放大器性能参数，计算每个级别的增益。
4. 考虑稳定性：设计反馈和补偿电路以确保整个放大电路的稳定性。
5. 考虑频率响应：根据应用的频率要求，选择适当的带宽和延迟参数。
V. 实际应用考虑因素在实际应用中，多级放大电路的设计还需要考虑以下几个因素：1. 电源供电：选择合适的电源供电电压和容量，以确保放大电路的正常工作。
2. 噪声：多级放大电路的设计要考虑电路内部和外部噪声的影响，并采取相应的措施进行抑制。
3. 温度稳定性：温度对电子元件性能有较大的影响，因此设计中需要考虑温度对放大电路的稳定性的影响，并采取相应的温度补偿措施。
四．多级放大电路在多数情况下，电子设备处理的交流信中与是很微弱的，由于单级放大电路放大能力有限，往往不能将微弱信号放大到要求的幅度，所以电子设备中常常将多个放大电路连接起来组成多级放大电路。
根据各个放大电路和之间的耦合方式（连接和传递信号方式）不同，多级放大电路可分为直接耦合放大电路、阻容耦合放大电路和变压器耦合放大电路。
1．阻容耦合放大电路：阻容耦合放大电路是指各放大电路之间用电容连接起来的多级放大电路。
阻容耦合放大电路如图A所示，交流信号经耦合电容C1送到第一级放大电路的三极管VT1基极，放大后从集电极输出，再经耦合电容C2送到第二级放大电路的VT2基极，放大后从集电极输出通过耦合电容C3送往后级电路。
阻容耦合的特点是：①由于耦合电容的隔直作用，各放大电路的直流工作点互不影响，所以设计各放大电路直流工作点比较容易；②因为各电路和独立，采用元器件数量比较多；③由于电容对交流信号有一定的阻碍，交流信号会在耦合电容上有一定的损耗，频率越低，这种损耗越大，不过这种损耗可以通过采有大容量的耦合电容来减小。
2．直接耦合放大电路：直接耦合放大电路是指各放大电路之间直接用导线连接起来的多级放大电路。
直接耦合放大电路如图所示，交流信号送到第一级放大电路的三极管VT1基极，放大后从集电极输出，直接送到第二级放大电路的VT2基极，放大后从集电极输出去后级电路。
直接耦合的特点是：①这种电路采用元件较少；②因为电路之间直接连接，所以各放大电路直流工作点会互相影响，设计这种电路要考虑到前级电路对后级电路的影响，有一定的难度；③由于各电路之间是直接连接，对交流信号没有损耗；这种耦合电路还可以放大直流信号，故又称为直流放大器。
3．变压器耦合放大电路：变压器耦合放大电路是指各放大电路之间用变压器连接起来的多级放大电路。
变压器耦合放大电路如图C所示，交流信号送到第一级放大电路的三极管VT1基极，放大后从集电极输出送到变压器T1的初级线圈，再感应到次级线圈，然后送到第二级放大电路VT2的基极，放大后从集电极输出通过变压器T2送往后级电路。
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。
多级放大电路知识点一、知识概述《多级放大电路知识点》①基本定义：多级放大电路呢，就是好几个单级放大电路串起来工作的电路。
简单说就是把微弱的小信号通过好几个放大步骤变得很强很大的电路。
②重要程度：在电子学学科里那可是相当重要的。
很多电子设备需要把信号从很小放大很多倍才能用，像收音机接收很微弱的信号要变成能让人听到的声音就得靠多级放大电路。
③前置知识：首先得了解单级放大电路的一些基础知识，像三极管怎么工作，什么是放大倍数这些概念得先明白。
还有电路里的基本元件，电阻、电容这些东西的特性也得知道。
④应用价值：实际应用太多了。
就说手机吧，接收到基站的微弱信号要放大好多级才能让你正常打电话、上网。
还有在音响设备里，把唱片或者蓝牙传来的小信号放大到能推动大喇叭发声，多级放大电路就在默默发挥作用。
二、知识体系①知识图谱：它在模拟电子技术这个大的知识体系里面算是比较核心的一部分了。
和其他的像电源电路、滤波电路这些都是平级繁荣关系，但是很多时候，比如在一个完整的信号处理设备里，多级放大电路后面可能接着滤波电路这些。
②关联知识：和单级放大电路那肯定息息相关了，是在单级的基础上搭建的。
还和反馈电路有点关系，有时候多级放大电路会用到反馈电路来稳定它的放大倍数之类的。
③重难点分析：掌握难度主要在于每一级之间的耦合方式。
这就像是把一个个单独的环节连接起来，不同的耦合方式有不同的优缺点。
关键点是要理解怎么设置各级的放大倍数和输入输出电阻这些参数。
④考点分析：在考试里挺重要的。
考查方式可能是让你计算多级放大电路的总放大倍数，或者给你一些现象，比如放大后的信号失真了，让你分析可能是哪一级的问题。
三、详细讲解【理论概念类】①概念辨析：多级放大电路核心就是把多个单级放大电路组合起来。
就像一群人接力跑一样，第一级先把信号稍微放大一点，然后传给下一级，下一级再接着放大。
而且每一级周围还有些电阻电容等元件来配合它工作。
②特征分析：它的主要特点就是可以把信号放得很大。
多级放大电路
12级电工
一：电路的设计
1、我们需要做一个带宽为10MHz ，增益>1000的放大电路，我们将其设定为两极，带宽为10MHz ，增益初步设定为50x50，每一级采用同相运算放大电路。
2、为什么要设为两极？
事实上，满足要求最简单的方法，我们可以找一个增益带宽积为10000的芯片，让增益为1000，则带宽便为10M ，但这样做电路的增益过大，电路的稳定性较差，由于放大电路的整体增益是等于各级增益之积，所以我们想到可以将电路做成两极，我们让每一级的增益为40，两极增益变为1600，这样不仅能达到老师的要求，电路的稳定性也将大大提高。
4、所需材料：电阻若干，增益带宽积为500的芯片两个个，型号为OPA690
5、相关计算 由于两极过后，增益会下降2，所以我们先将带宽确定为 ：
210BW =，35225210500Av ===
两级：12253535Av =⨯= 同相放大电路：1
f R R 1Av +=， 所以：R 1=1K Ω R f =34K Ω
5、电路图：
6、仿真分析
我们采用multisim元件库中的ＯＰＡ系列芯片进行仿真，用函数信号发生器输入1mV的电压，在输出端的到1.732V的电压，可知增益为1732倍，与理论值1600相差不很大，证明实验是正确的。
二：集成运放相关的知识
1、分类
1）、通用型运算放大器
通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。
这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广，其性能指标能适合于一般性使用。
例mA741（单运放）、LM358（双运放）、LM324（四运放）及以场效应管为输入级的LF356 都属于此种。
它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。
2）、高阻型运算放大器
这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般rid>（109~1012）W,IIB 为几皮安到几十皮安。
实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级。
用FET 作输入级,不仅输入阻抗高,输入偏置电流低,而且具有高速、宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大。
常见的集成器件有LF356、LF355、LF347（四运放）及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。
3）、低温漂型运算放大器
在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。
低温漂型运算放大器就是为此而设计的。
目前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP-07、OP-27、AD508及由MOSFET 组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650 等。
4）、高速型运算放大器
在快速A/D 和D/A 转换器、视频放大器中,要求集成运算放大器的转换速率SR 一定要高,单位增益带宽BWG一定要足够大,像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。
高速型运算放大器主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。
常见的运放有LM318、mA715 等,其SR=50~70V/ms,BWG>20MHz。
5）、低功耗型运算放大器
由于电子电路集成化的最大优点是能使复杂电路小型轻便,所以随着便携式仪器应用范围的扩大,必须使用低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用。
常用的运算放大器有TL-022C、TL-060C 等,其工作电压为±2V~±18V,消耗电流为50~250mA。
目前有的产品功耗已达微瓦级,例如ICL7600 的供电电源为1.5V,功耗为10mW,可采用单节电池供电。
6）、高压大功率型运算放大器
运算放大器的输出电压主要受供电电源的限制。
在普通的运算放大器中,输出电压的最大值一般仅几十伏,输出电流仅几十毫安。
若要提高输出电压或增大输出电流,集成运放外部必须要加辅助电路。
高压大电流集成运算放大器外部不需附加任何电路，即可输出高电压和大电流。
2、使用时注意事项
（1）．集成运放的电源供给方式
集成运放有两个电源接线端+VCC和-VEE,但有不同的电源供给方式。
对于不同的电源供给方式,对输入信号的要求是不同的。
1）对称双电源供电方式
运算放大器多采用这种方式供电。
相对于公共端（地）的正电源（+E）与负电源（-E）分别接于运放的+VCC和-VEE管脚上。
在这种方式下,可把信号源直接接到运放的输入脚上,而输出电压的振幅可达正负对称电源电压。
2）单电源供电方式
单电源供电是将运放的-VEE管脚连接到地上。
此时为了保证运放内部单元电路具有合适的静态工作点,在运放输入端一定要加入一直流电位,如图3.2.1所示。
此时运放的输出是在某一直流电位基础上随输入信号变化。
对于图3.2.1交流放大器,静态时,运算放大器的输出电压近似为VCC/2,为了隔离掉输出中的直流成分接入电容C3。
（2）．集成运放的调零问题
由于集成运放的输入失调电压和输入失调电流的影响,当运算放大器组成的线性电路输入信号为零时,输出往往不等于零。
为了提高电路的运算精度,要求对失调电压和失调电流造成的误差进行补偿,这就是运算放大器的调零。
常用的调零方法有内部调零和外部调零,而对于没有内部调零端子的集成运放,要采用外部调零方法
3、输入电阻和输出电阻
输入电阻是从放大电路输入端看进去的等效电阻，定义为输入电压有效值Ui和输入电流有效值Ii之比，即Ri，Ri越大，表明放大电路从信号源索取的电流越小，放大电路所得到的输入电压Ui越接近信号源电压Us。
然而，若信号源内阻
Rs是常量，为使输入电流大一些，则应使Ri小一些。
因此，放大电路输入电
阻的大小要视需要而设计。
R
→
∞
i
放大电路输入信号是比较弱的，都要经过放大和处理后，再输出使用，输出信号的方式有多种，当输出信号流经一个电阻，则在电阻上产生压降，当这个电阻上的电压是传输给下一级或是直接使用时，那么这个电阻就称为输出电阻
R
=
o
三、感言：
我们在做电路的过程中，不仅要注意相关的要求，还要注意电路的稳定性问题，尽可能在达到要求的情况下提高电路的稳定性；理论分析和实际是有一定差距的，所以我们在做出成品后要进行调试，找出误差并修正；科学研究是一个严谨的过程，我们需要有严谨的态度，认真对待每一个细节。
