模块三--多级放大电路与频率响应.ppt

《模块三--多级放大电路与频率响应.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模块三--多级放大电路与频率响应.ppt（49页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、模块三模块三 多级放大电路与频率响应多级放大电路与频率响应知识点一知识点一 多级放大电路多级放大电路知识点二知识点二 复合管复合管知识点三知识点三 放大电路的频率响应放大电路的频率响应知识点一知识点一 多级放大电路多级放大电路多级放大电路是指两个或两个以上的多级放大电路是指两个或两个以上的单级放大电路所组成的电路。单级放大电路所组成的电路。图图3.1所示为多级放大电路的组成框图。所示为多级放大电路的组成框图。图图3.1 3.1 多级放大电路的组成框图多级放大电路的组成框图（一）（一）多级放大电路的耦合方式多级放大电路的耦合方式1阻容耦合阻容耦合阻容耦合多级放大电路具有以下特点。阻容耦合多级放大

2、电路具有以下特点。各级放大电路的静态工作点相互独立，各级放大电路的静态工作点相互独立，互不影响，利于放大器的设计、调试和维互不影响，利于放大器的设计、调试和维修。修。低频特性差，不适合放大直流及缓慢变低频特性差，不适合放大直流及缓慢变化的信号，只能传递具有一定频率的交流化的信号，只能传递具有一定频率的交流信号。信号。输出温度漂移比较小。输出温度漂移比较小。阻容耦合电路具有体积小，重量轻的优阻容耦合电路具有体积小，重量轻的优点，在分立元件电路中应用较多。在集成点，在分立元件电路中应用较多。在集成电路中，不易制作大容量的电容，因此阻电路中，不易制作大容量的电容，因此阻容耦合放大电路，不便于做成集成

3、电路。容耦合放大电路，不便于做成集成电路。图图3.2 3.2 阻容耦合两级放大电路阻容耦合两级放大电路 图图3.3 3.3 直接耦合两级放大电路直接耦合两级放大电路 2直接耦合直接耦合直接耦合电路的特点如下。直接耦合电路的特点如下。各级放大电路的静态工作点相互影响。各级放大电路的静态工作点相互影响。不利于电路的设计、调试和维修。不利于电路的设计、调试和维修。频率特性好，可以放大直流、交流以及频率特性好，可以放大直流、交流以及缓慢变化的信号。缓慢变化的信号。输出存在温度漂移。输出存在温度漂移。电路中无大的耦合电容，便于集成化。电路中无大的耦合电容，便于集成化。3变压器耦合变压器耦合图图3.4 3

4、.4 变压器耦合放大电路变压器耦合放大电路变压器具有隔离直流、通交流的特性，变压器具有隔离直流、通交流的特性，因此变压器耦合放大电路具有如下特点。因此变压器耦合放大电路具有如下特点。各级的静态工作点相互独立，互不影响，各级的静态工作点相互独立，互不影响，利于放大器的设计、调试和维修。利于放大器的设计、调试和维修。同阻容耦合一样，低频特性差，不适合同阻容耦合一样，低频特性差，不适合放大直流及缓慢变化的信号放大直流及缓慢变化的信号,只能传递具有只能传递具有一定频率的交流信号。一定频率的交流信号。可以实现电压、电流和阻抗的变换，容可以实现电压、电流和阻抗的变换，容易获得较大的输出功率。易获得较大的输

5、出功率。输出温度漂移比较小。输出温度漂移比较小。变压器耦合电路体积和重量较大，不便变压器耦合电路体积和重量较大，不便于做成集成电路。于做成集成电路。（二）（二）多级放大电路的分析方法多级放大电路的分析方法1多级放大电路的电压放大倍数多级放大电路的电压放大倍数Au（3-13-1）图图3.5 3.5 多级放大电路动态参数框图多级放大电路动态参数框图即多级放大电路的电压放大倍数即多级放大电路的电压放大倍数Au为为各级电压放大倍数的乘积。各级电压放大倍数的乘积。若以分贝为单位来表示电压放大倍数，若以分贝为单位来表示电压放大倍数，则有则有（3-23-2）电压放大倍数相乘的关系转为相加。电压放大倍数相乘的

6、关系转为相加。总的电压增益为各级电压增益之和。总的电压增益为各级电压增益之和。2多级放大电路的输入电阻多级放大电路的输入电阻Ri多级放大电路的输入电阻多级放大电路的输入电阻Ri等于从第等于从第一级放大电路的输入端所看到的等效输入一级放大电路的输入端所看到的等效输入电阻电阻Ri1，即，即（3-33-3）3多级放大电路的输出电阻多级放大电路的输出电阻Ro多级放大电路的输出电阻多级放大电路的输出电阻Ro等于从最等于从最后一级（末级）放大电路的输出端所看到后一级（末级）放大电路的输出端所看到的等效电阻的等效电阻Ro末末，即，即（3-43-4）注意注意求解多级放大电路的动态参数求解多级放大电路的动态参数

7、Au、Ri、Ro时，一定要考虑前后级之间的相互时，一定要考虑前后级之间的相互影响。影响。l要把后级的输入阻抗作为前级的负载电要把后级的输入阻抗作为前级的负载电阻。阻。l前级的开路电压作为后级的信号源电压，前级的开路电压作为后级的信号源电压，前级的输出阻抗作为后级的信号源阻抗。前级的输出阻抗作为后级的信号源阻抗。例题例题3-1：图：图3.2所示为两级阻容耦合放大电所示为两级阻容耦合放大电路。若路。若Rb1=20k，Rb2=10k，Rc=2k，Re1=2k，Rb=200k，Re2=1k，RL=2k，1=50，2=100，UCC=12V。（1）判定）判定VT1、VT2各构成什么组态电路？各构成什么组

8、态电路？（2）分别估算各级的静态工作点。）分别估算各级的静态工作点。（3）计算放大电路的电压放大倍数）计算放大电路的电压放大倍数Au、输、输入电阻入电阻Ri和输出电阻和输出电阻Ro。解：解：（1）VT1放大管构成第一级放大电路，为共放大管构成第一级放大电路，为共射极电路；射极电路；VT2构成第二级放大电路，为共构成第二级放大电路，为共集电极放大电路。集电极放大电路。（2）估算静态工作点：）估算静态工作点：（3）计算）计算Au、Ri和和Ro第二级的输入电阻第二级的输入电阻Ri2作为第一级的负作为第一级的负载电阻：载电阻：计算中把前一级的输出电阻计算中把前一级的输出电阻Ro1作为后作为后一级的信号

9、源内阻。一级的信号源内阻。知识点二知识点二复合管复合管（一）复合管的结构（一）复合管的结构图图3.6 43.6 4种常见的复合管结构种常见的复合管结构（二）复合管的特点（二）复合管的特点复合管的类型与组成复合管的第一只三极复合管的类型与组成复合管的第一只三极管的类型相同。如果第一只管子为管的类型相同。如果第一只管子为NPN型，型，则复合管的管型也为则复合管的管型也为NPN；若第一只管子为；若第一只管子为PNP型，则复合管的管型也为型，则复合管的管型也为PNP。复合管的电流放大系数复合管的电流放大系数 近似为组成该近似为组成该复合管的各三极管电流放大系数的乘积，复合管的各三极管电流放大系数的乘积

10、，即即 1 2 3（3-5）知识点三知识点三 放大电路的频率响应放大电路的频率响应（一）（一）频率响应的基本概念频率响应的基本概念1频率响应频率响应放大倍数随信号频率变化的关系称为放大倍数随信号频率变化的关系称为放大电路的频率特性，也叫频率响应。放大电路的频率特性，也叫频率响应。频率响应包含幅频响应和相频响应两频率响应包含幅频响应和相频响应两部分。部分。用关系式用关系式来描述放大电来描述放大电路的电压放大倍数与信号频率的关系。路的电压放大倍数与信号频率的关系。其中其中表示电压放大倍数的模与信表示电压放大倍数的模与信号频率的关系，叫幅频响应；号频率的关系，叫幅频响应；表示放表示放大电路的输出电压

11、大电路的输出电压与输入电压与输入电压的相位的相位差与信号频率的关系，叫相频响应。差与信号频率的关系，叫相频响应。2上、下限频率和通频带上、下限频率和通频带图图3.7为阻容耦合放大电路的幅频响应。为阻容耦合放大电路的幅频响应。图图3.7 3.7 阻容耦合放大电路的幅频响应阻容耦合放大电路的幅频响应（1）下限频率）下限频率fL和上限频率和上限频率fH定义：当放大电路的放大倍数定义：当放大电路的放大倍数下降下降到到0.707Aum时，所对应的两个频率分别叫时，所对应的两个频率分别叫做放大电路的下限频率做放大电路的下限频率fL和上限频率和上限频率fH。（2）通频带）通频带BW fL和和fH之间的频率范

12、围称为放大电路之间的频率范围称为放大电路的通频带，用的通频带，用BW表示，即表示，即一个放大器的通频带越宽，表示其工一个放大器的通频带越宽，表示其工作的频率范围越宽，频率响应越好。作的频率范围越宽，频率响应越好。3影响放大电路频率特性的主要因素影响放大电路频率特性的主要因素（1）低频区）低频区（2）中频区）中频区（3）高频区）高频区（二）（二）单级共射放大电路的频率响应单级共射放大电路的频率响应图图3.8所示为单级阻容耦合基本共射放所示为单级阻容耦合基本共射放大电路和其频率特性。大电路和其频率特性。图图3.8 3.8 单级阻容耦合基本共射放大电路及其频率特性单级阻容耦合基本共射放大电路及其频率

13、特性（三）（三）多级放大电路的频率响应多级放大电路的频率响应1多级放大电路的幅频响应为各单多级放大电路的幅频响应为各单级幅频响应的叠加级幅频响应的叠加2多级放大电路的相频响应为各单级多级放大电路的相频响应为各单级相频响应的叠加相频响应的叠加3多级放大电路的通频带多级放大电路的通频带多级放大电路的下限频率高于组成它多级放大电路的下限频率高于组成它的任一单级放大电路的下限频率；而上限的任一单级放大电路的下限频率；而上限频率则低于组成它的任一单级放大电路的频率则低于组成它的任一单级放大电路的上限频率；通频带窄于组成它的任一单级上限频率；通频带窄于组成它的任一单级放大电路的通频带。放大电路的通频带。图图3.10 3.10 两级阻容耦合放大电路的幅频响应两级阻容耦合放大电路的幅频响应能力培养能力培养 （一）应用电路举例（一）应用电路举例1模块三模块三 能力培养能力培养能力培养能力培养 （二）应用电路举例（二）应用电路举例2能力培养能力培养（一）应用电路举例（一）应用电路举例1能力培养能力培养（二）应用电路举例（二）应用电路举例2能力培养能力培养（三）应用电路举例（三）应用电路举例3