模拟电子技术模拟电子技术 (13).pdf

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1、多级放大电路的耦合方式与特点多级放大电路的耦合方式与特点 多级放大问题的提出多级放大问题的提出 级间耦合方式及其特点级间耦合方式及其特点 1 1.为什么要多级放大为什么要多级放大？在实际应用中在实际应用中，往往需要放大非常微弱的信号往往需要放大非常微弱的信号，上述的上述的放大倍数是远远不够的放大倍数是远远不够的。为了获得更高的电压放大倍数为了获得更高的电压放大倍数，可以把多个基本放大电可以把多个基本放大电路连接起来路连接起来，组成组成“多级放大电路多级放大电路”。其中每一个基本放大电路叫做一其中每一个基本放大电路叫做一“级级”。而级与级之间的连接方式则叫做而级与级之间的连接方式则叫做“耦合方式

2、耦合方式”。一、一、多级放大多级放大问题的提出问题的提出 各级电路进行耦合时，必须满足：各级电路进行耦合时，必须满足：（1 1）耦合后，各级电路都有合适的静态工作点。）耦合后，各级电路都有合适的静态工作点。（2 2）信号在各级之间能够顺利地传输。）信号在各级之间能够顺利地传输。（3 3）耦合后多级放大电路的性能指标能够达到电路的实际）耦合后多级放大电路的性能指标能够达到电路的实际需求。需求。2 2.耦合条件耦合条件 阻容耦合阻容耦合 A1 A2 二、级间二、级间耦合方式耦合方式及其特点及其特点 1 1.阻容耦合阻容耦合 阻容耦合是通过电容器将后级电路与前级相连接阻容耦合是通过电容器将后级电路与

3、前级相连接。单级阻容耦合放大电路单级阻容耦合放大电路 两极阻容耦合放大电路两极阻容耦合放大电路 +VCC RC C1 C2 T RL RB Rs us+-+-ui+-uo+1 1）各级的直流工作点相互独立各级的直流工作点相互独立。由于电容隔直流由于电容隔直流,通交流通交流，所以它们的直流通路相互隔离所以它们的直流通路相互隔离、相互独立的相互独立的，这样就给这样就给设计设计、调试和分析调试和分析带来很大方便；带来很大方便；2 2）在传输过程中在传输过程中，交流信号损失少交流信号损失少。只要耦合电容选得足够大只要耦合电容选得足够大，则较低频率的信号也能由前级则较低频率的信号也能由前级几乎不衰减地加

4、到后级几乎不衰减地加到后级，实现逐级放大；实现逐级放大；阻容耦合的阻容耦合的优点：优点：3 3）电路的温漂小；）电路的温漂小；4 4）体积小，成本低。）体积小，成本低。A1 A2 A1 A2 阻容耦合的阻容耦合的缺点：缺点：2 2）低频特性差）低频特性差 3)3)不能用来放大直流信号或缓慢变化的信号不能用来放大直流信号或缓慢变化的信号 1 1）容耦合电路）容耦合电路不便于不便于集成集成 阻容耦合能放大直流信号吗阻容耦合能放大直流信号吗?2.2.变压器耦合变压器耦合 变压器耦合变压器耦合 A1 A2 变压器可以通过磁路的耦合把一次侧的交流信号传送变压器可以通过磁路的耦合把一次侧的交流信号传送到二

5、次侧，因此可以作为耦合元件。到二次侧，因此可以作为耦合元件。变压器耦合的两级放大电路变压器耦合的两级放大电路 变压器耦合的变压器耦合的优点优点：3 3）变压器耦合方式最突出的优点是变压器具有）变压器耦合方式最突出的优点是变压器具有阻抗变换阻抗变换作用。作用。A1 A2 1 1）变压器只能变交流）变压器只能变交流 因此该耦合方式的前后级的静态工作点互相独立、互不影响，使得电路因此该耦合方式的前后级的静态工作点互相独立、互不影响，使得电路的设计、制作和调试都很方便的设计、制作和调试都很方便 2 2）由于变压器只能传送交流信号）由于变压器只能传送交流信号 而对直流信号起隔离作用，因此变压器耦合多级放

6、大电路的零点漂移很小而对直流信号起隔离作用，因此变压器耦合多级放大电路的零点漂移很小 nIInUU1,2121 LLRnIUnnInUIUR22222211 变压器耦合的变压器耦合的缺点：缺点：1 1）高频和低频性能都变差；）高频和低频性能都变差；3 3）体积大、重量重、成本高，容易产生电磁干扰）体积大、重量重、成本高，容易产生电磁干扰;4)4)电路电路不便于不便于集成。集成。A1 A2 变压器耦合能放大直流信号吗变压器耦合能放大直流信号吗?2 2）变压器不能传送直流信号和缓慢变化的信号变压器不能传送直流信号和缓慢变化的信号;3.3.直接耦合直接耦合 直接耦合直接耦合 A1 A2 直接耦合是将

7、前级输出直接作为后级输入直接耦合是将前级输出直接作为后级输入。两级直接耦合放大电路两级直接耦合放大电路 R R B1 C1 u i u o T T 1 2 R C2 该电路存在两个问题：该电路存在两个问题：1 1）第一级的静态工作点已接近饱和区。）第一级的静态工作点已接近饱和区。2 2）由于采用同种类型的管子，级数不能太多。）由于采用同种类型的管子，级数不能太多。R R B1 C1 u i u o T T 1 2 R C2 两级直接耦合放大电路两级直接耦合放大电路 方法一方法一：（a）R R B1 C1 u i u o T T 1 2 U CE1 E2 R R C2(a)加入射级电阻加入射级电

8、阻RE2 1 1）第一级的静态工作点已接近饱和区。）第一级的静态工作点已接近饱和区。怎么解决？怎么解决？R R B1 C1 R C2 ui u o T T 1 2 R Uz z +V Dz z CC（b）在T2的发射极加入稳压管 方法二方法二：R R B1 C1 R E2 u i u o T T 1 2 R C2 V CC+（c）利用NPN型管和PNP型管进行电平移动 由于采用同种类型的管子，级数不能太多，由于采用同种类型的管子，级数不能太多，怎么办？怎么办？方法三方法三：1）放大器之间直接相连，放大器之间直接相连，即即可以放大交流信号，可以放大交流信号，也也可以放大缓慢变化的信号或直流信号，

9、可以放大缓慢变化的信号或直流信号，低频特性很好低频特性很好。2）便于集成。）便于集成。直接耦合的直接耦合的缺点：缺点：1）存在各级存在各级Q点的配置问题。点的配置问题。2）各级各级Q点相互影响，给设计、计算和调试带来不便。点相互影响，给设计、计算和调试带来不便。直接耦合的直接耦合的优点优点：A1 A2 3）存在严重的零点漂移问题。存在严重的零点漂移问题。三种耦合方式放大电路的应用场合三种耦合方式放大电路的应用场合:阻容耦合：用于交流信号的放大。阻容耦合：用于交流信号的放大。变压器耦合：用于功率放大及调谐放大。变压器耦合：用于功率放大及调谐放大。直接耦合：一般用于放大直流信号或缓慢变化的信号。直接耦合：一般用于放大直流信号或缓慢变化的信号。集成电路中的放大电路都采用直接耦合方式。为了集成电路中的放大电路都采用直接耦合方式。为了抑制抑制零漂零漂，它的输入级采用特殊形式的，它的输入级采用特殊形式的差动放大差动放大电路。电路。