高频放大电路知识讲解[精选].ppt

* * 第3章 多级放大电路 多级放大电路概述 3.1 3.2 直接耦合多级放大电路 3.3 多级放大电路电压放大倍数的计算 3.4 变压器耦合的特点 多级放大电路的放大倍数： 3.1.1 耦合形式 3.1.2 零点漂移 3.1 多级放大电路概述 [问题提出] 前面所述的单管放大电路，在实际运用中各 项性能指标很难满足要求，所以需要采用多级放 大电路，来满足实际要求。 多级放大器级间耦合的条件是把前级的输出 信号尽可能多地传给后级，同时要保证前后级晶体管均处于放大状态，实现不失真的放大。 3.1.1 耦合形式 多级放大电路的连接，产生了单元电路间的级联问题，即耦合问题。放大电路的级间耦合必须要保证信号的传输，且保证各级的静态工作点正确。 耦合电路采用直接连接或电阻连接， 不采用电抗性元件。 级间采用电容或变压器耦合。 电抗性元件耦合，只能传输交流信号， 漂移信号和低频信号不能通过。 直接耦合电路可传输低频甚至直流信号，因而 缓慢变化的漂移信号也可以通过直接耦合放大电路。 直接耦合 电抗性元件耦合 根据输入信号的性质，就可决定级间耦合电路的形式。 耦合电路的简化形式如图07.01所示。 直接耦合或电阻耦合使各放大级的工作点互相影响，应认真加以解决；阻容耦合使前后级相对独立，静态工作点Q互不影响，可抑制温漂；变压器耦合可实现阻抗变换（不常用）。 (a)阻容耦合 (b)直接耦合 (c)变压器耦合 图07.01 耦合电路的形式 3.1.2 零点漂移 零点漂移 是三极管的工作点随时间而 逐渐偏离原有静态值的现象。 产生零点漂移的主要原因是温度的影响， 所以有时也用温度漂移或时间漂移来表示。 工作点参数的变化往往由相应的指标来衡量。 一般将在一定时间内，或一定温度变化 范围内的输出级工作点的变化值除以放大倍数， 即将输出级的漂移值归算到输入级来表示的。 例如 ?V/?C 或 ?V/min 。 3.1.3 直接耦合放大电路的构成 直接耦合或电阻耦合使各放大级的工作点互相影响，这是构成直接耦合多级放大电路时必须要加以解决的问题。 电位移动直接耦合放大电路 NPN+PNP组合电平移动直接耦合放大电路 电流源电平移动放大电路 (1) (2) (3) 电位移动直接耦合放大电路 (1) 于是 VC1=VB2 VC2= VB2+ VCB2＞VB2（ VC1 ） 这样，集电极电位就要逐级提高，为此后面的放大级要加入较大的发射极 电阻，从而无法设置 正确的工作点。这种 方式只适用于级数较 少的电路。 如果将基本放大电路去掉耦合电容，前后级直接连接，如图07.02所示。 图07.02 前后级的直接耦合 (2) NPN+PNP组合电平移动直接耦合放大电路 级间采用NPN管和PNP管搭配的方式，如图07.03所示。由于NPN管集电极电位高于基极电位，PNP管集电极电位 低于基极电位， 它们的组合使用 可避免集电极电 位的逐级升高。 图07.03 NPN和PNP管组合 电流源电平移动放大电路 (3) 电流源在电路中的作用实际上是个有源负载，其上的直流压降小，通过R1上的压降可实现直流电平移动。但电流源交流电阻大， 在R1上的信号损失相 对较小，从而保证信 号的有效传递。同时, 输出端的直流电平并 不高，实现了直流电 平的合理移动。 在模拟集成电路中常采用一种电流源电平移动电路，如图07.04所示。 图07.04 电流源电平移动电路 3.2 多级放大电路电压放大倍数的计算 在求分立元件多级放大电路的电压放大倍数时有两种处理方法。 输入电阻法 开路电压法 一是将后一级的输入电阻作为前一级的 负载考虑，即将第二级的输入电阻与第一级 集电极负载电阻并联。 二是将后一级与前一级开路，计算前 一级的开路电压放大倍数和输出电阻，并 将其作为信号源内阻加以考虑，共同作用 到后一级的输入端。 现以图07.03的两级放大电路为例加以说明，有关参数示于图07.05中。三极管的参数为 ?1=?2=?=100，VBE1=VBE2=0.7 V。计算总电压 放大倍数。 用输入电阻法 计算。 图07.05 两级放大电路计算例 用输入电阻法求电压增益 （1）求静态工作点