电工电子多级放大电路详解.doc

课程指导方案（首页） 学期 课次 课 时 班级 2013机电3+2 周次 日期 上课 地点 教学 实施 资讯 示范 小组 讨论 计划或 项目实施 实验 实习 实训 √ 学习情境名称 多级放大电路 能力 目标 掌握计算多级放大电路的电压放大倍数的方法 知识 目标 了解各种耦合方式的优缺点； 掌握计算多级放大电路的电压放大倍数的方法。 教学 资源 教材、学习资料 教学 方法 讨论法 考核 与 评价 教师评价 作 业 教研室主任意见： 签字： 日期： 课程 学习 指导 意见 教师授课教案 教学过程设计： 1、学习任务：多级放大电路 2、提出要求： （1）了解各种耦合方式的优缺点； （2）掌握计算多级放大电路的电压放大倍数的方法。 知识准备： 【新课导入】 上一节我们主要研究了由一个晶体管组成基本放大电路，它们的电压放大倍数一般只有几十倍。但是在实际应用中，往往需要放大非常微弱的信号，上述的放大倍数是远远不够的。为了获得更高的电压放大倍数，可以把多个基本放大电路连接起来，组成“多级放大电路”。其中每一个基本放大电路叫做一“级”，而级与级之间的连接方式则叫做“耦合方式”。 【讲授内容】 一、级间耦合问题 极间耦合形式： 1、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，其方框图所示。 教师授课教案 优点： 1）各级的直流工作点相互独立。由于电容器隔直流而通交流，所以它们的直流通路相互隔离、相互独立的，这样就给设计、调试和分析带来很大方便。 2）在传输过程中，交流信号损失少。只要耦合电容选得足够大，则较低频率的信号也能由前级几乎不衰减地加到后级，实现逐级放大。3）电路的温漂小。 4）体积小，成本低。 缺点： 1）无法集成； 2）低频特性差； 3）只能使信号直接通过，而不能改变其参数。 2、 变压器耦合 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次侧，因此可以作为耦合元件。 变压器耦合的 两级放大电路 教师授课教案 变压器在传送交流信号的同时，可以实现电流、电压以及阻抗变换。 工作原理： 优点： 1）变压器耦合多级放大电路前后级的静态工作点是相互独立、互不影响的。因为变压器不能传送直流信号。 2）变压器耦合多级放大电路基本上没有温漂现象。 3）变压器在传送交流信号的同时，可以实现电流、电压以及阻抗变换。 缺点： 1）高频和低频性能都很差； 2）体积大，成本高，无法集成。 3．直接耦合 （1）直接耦合的具体形式 直接耦合和两级放大电路 存在两个问题： 1）第一级的静态工作点已接近饱和区。 2）由于采用同种类型的管子，级数不能太多。 教师授课教案 为了解决第一个问题：可以采用如下的办法。 加入电阻RE2 为了解决第二个问题：可以在电路中采用不同类型的管子，即NPN和PNP管配合使用，如下图所示。 （2）直接耦合放大电路的优缺点 优点： 1）电路可以放大缓慢变化的信号和直流信号。由于级间是直接耦合，所以电路可以放大缓慢变化的信号和直流信号。 2）便于集成。由于电路中只有晶体管和电阻，没有电容器和电感器，因此便于集成。 缺点： 1）各级的静态工作点不独立，相互影响。会给设计、计算和调试带来不便。 2）引入了零点漂移问题。零点漂移对直接耦合放大电路的影响比较严重。 3）直接耦合放大电路中的零点漂移问题 *什么是零点漂移？P174 教师授课教案 实践证明，温度是产生漂移的主要原因，也是最难克服的因素，所以零漂也叫做温漂 *产生零点漂移的原因 ①电源电压的波动，电路元件的老化，半导体随温度变化而产生的变化。 ①采用恒温措施，使晶体管工作温度稳定。需要恒温室或槽，因此设备复杂，成本高。 ②采用温度补偿法。就是在电路中用热敏元件或二极管（或晶体管的发射结）来与工作管的温度特性互相补偿。最有效的方法是设计特殊形式的放大电路，用特性相同的两个管子来提供输出，使它们的零点漂移相互抵消。这就是“差动放大电路”的设计思想。 ③采用直流负反馈稳定静态工作点。 各级之间采用阻容耦合。 4）零点漂移大小的衡量 △uIdr= △uOdr/Au △T △uIdr= △uOdr/Au △T △T是温度的变化； Au是电路的电压放大倍数； △uIdr就是温度每变化1℃折合到放大电路输入端的漂移电压。 二、多级放大电路的分析 1、静态工作点的分析 思路：根据电路的约束条件和管子的IB、IC和IE的相互关系，列出方程组求解。 例:1如图所示的两级电压放大电路，已知β1= β2 =50。计算前、后级放大电路的静态值(UBE=0.6V); 教师授课教案