文档介绍：概述: 在实际应用中,为了放大非常微弱的信号,单级放大电路的放大倍数往往不够大,同时,所控制的对象通常需要一定的输出功率来驱动,所以放大电路一般都是采用多级放大,如下图所示。
第一级
第(n-1)级
第二级
第n级
输入
输出
前置级
末前级
末级(输出级)
功率放大
电压放大
多级放大器及级间耦合
~
输入级
中间级
激励级
输出级
M
微弱信号
前置级
执行机构
* 输入级和中间级——保证有较高的输入电阻ri和电压放大倍数Au。
* 输出级——保证有较小的输出电阻ro和较大的输出功率,以推动执行机构动作。
多级放大电路的耦合方式
阻容耦合
变压器耦合
直接耦合
光电耦合
下面着重讨论阻容耦合与直接耦合它们各自的特点:
这几种耦合方式框图见教材P171
阻容耦合
特点
前后级之间直流通路被电容隔开,每一级的静态工作点都相互独立,互不影响。性能稳定使设计和调试容易。
这种耦合方式常用在分离元件组成的低频放大电路的前置级。
这种耦合方式不适合放大变化缓慢的直流信号,也不适合集成化。
直接耦合
特点
解决了低频信号的放大问题,但又带来了两个新问题。其一,直接藕合放大电路各级工作点互相影响,不能独立;其二,出现了零点漂移。为了正常地放大,级与级之间要进行直流电平的配置。
ui = 0
RC1
RB1
RB2
VC2
RC2
+Ucc
IB1
T1
T2
IB2
IC1
IC1
ui = 0
RC1
RB1
RB2
VC2
RC2
+Ucc
IB1
T1
T2
IB2
IC1
IC1
1. 静态工作点的相互影响
由图可见,VC1=VB2,RC1不仅是第一级的负载电阻又是第二级的偏置电阻,它们之间的静态值是相互影响的。
按图中的耦合方式,~,必然使T1的集电结处于零偏置,基本上工作在饱和区,这样的电路已失去放大作用。
常用的解决方法是提高第二级的基极电位。如在第二级加发射极电阻或加稳压管进行改进,既能有效传递信号,又能使每一级都有合适的静态工作点。
RE2
R
DZ
2. 零点漂移
理想的直接耦合放大电路应在输入信号为零时,保持输出电压不变。但实际的放大电路往往在输入端短接时( u i = 0 ),所测得的输出电压并不恒定,而是缓慢地、无规则地变化着,这就是零点漂移。
引起零点漂移的因素很多,有晶体管参数随温度的变化、电源电压的波动、电路元件参数的变化等,但温度变化的影响是最严重的。
在输出的总的零点漂移中,抑制和消除第一级的零点漂移是最主要的。
u0
0
t
多级放大电路的分析计算
一个多级放大器可用下图表示:
多级放大器总的电压放大倍数等于各级放大器的电压放大倍数的乘积。
后一级的输入电阻就是前一级的负载电阻,前一级的输出电阻就是后一级的信号源内阻。
其总的电压放大倍数为:
ui
C1
CE2
RC1
RS
RB11
es
+
+
C3
uo
RC2
RB21
RL
+Ucc
+
RB22
RE1
RB12
RE1
C2
CE2
T1
T2
两级阻容耦合放大电路的微变等效电路:
eS
RS
RB1
rbe1
ib1
1ib1
RB2
rbe2
ib2
2ib2
RC1
uo
RL
uo1
RC2
电压放大倍数:
输入电阻:
输出电阻:
eS
RS
RB1
rbe1
ib1
1ib1
RB2
rbe2
ib2
2ib2
RC1
uo
RL
uo1
RC2