2-6多级放大器与频率特性解读.pptx

模拟电子技术基础 电子信息类专业适用 每 天 进 步 一 点 点 …… …… …… 目录： 1.级间耦合方式 2.多级放大器性能指标 3.单级放大器频率特性 4.多级放大器频率特性 本章小结 多级放大器与频率特性 级间耦合方式： 1. RC耦合方式 2. DC耦合方式 3. 变压器耦合方式 4. 光电耦合方式 实际应用中：对放大电路有多方面要求： ①电压增益Au较大 ②输入电阻Ri较大 ③输出电阻Ro较小 仅靠一种电路很难满足上述多种要求，为此常选择将几种基本放大电路进行适当组合，构成满足上述要求的多级放大电路。 对耦合方式的要求： ①静态：保证各级静态工作点Q都能够正确设置； ②动态: 传送信号要求波形不失真，尽量减少传送损失。 为什么要采用多级放大电路？ … … 输 出 第 n 级 放大电路 第一级 放大电路 输 入 多级放大电路的组成： 具体如下： 多级放大电路的组成： 输入级：输入电阻高，噪声和漂移小。 对各级电路的要求： 输出级：动态范围大，输出功率大，带载能力强。 中间级：具有足够大的放大能力。 （1）RC 耦合方式：级与级间通过电容器连接。 优点: 1. 各级Q点独立，便于设计与调试 3. 中高频特性好 缺点: 1．低频特性差 2．大电容不便于集成 2. 没有零点漂移 第一级 射极跟随 第二级 分压偏置 （2）DC 耦合方式：级与级之间通过导线直接连接。 优点: 1. 效率高 2. 结构简单，便于集成化。 缺点: 1．各级静态工作点Q相互牵制 2．存在零点漂移现象 3. 频率特性最好，低频尤好 3．设计调试比较困难 （3）变压器耦合方式：级与级间通过变压器连接。 优点: 1.静态工作点独立，互不影响， 便于设计与调试；无零漂； 2.易于实现阻抗变换和匹配。 缺点: 1．体积大而重，不易集成化 2．高、低频特性都较差 3．损耗大，效率低 （4）光电耦合：用光电耦合器实现电信号的耦合和传递。 光电耦合器：将发光二极管与光电三极管相互绝缘地组合在一起, 利用光电转换实现电气隔离。 工作原理： 发光元件为输入回路，它将电能转换成光能； 光敏元件为输出回路，它将光能再转换成电能； 直接 耦合 电路简单，能放大交、直流信号， “Q”互相影响，零点漂移严重 阻容 耦合 各级“Q”独立，只放大交流信号， 电路低频特性差 光电 耦合 主要用于耦合开关信号,抗干扰能力强 变压器 耦合 用于选频放大器、功率放大器等，便于阻抗匹配。 1. 电压放大倍数 2. 输入电阻 3. 输出电阻 4. 通频带 多级放大器的性能指标 因为： ui2=uo1， ui3=uo2，…， uin=uon-1 故： 电压放大倍数的求法： 多级放大电路的输入、输出电阻的求法： 输入电阻： 输出电阻： 注意：在求单级放大倍数时必须将后一级的输入电阻作为前一级的负载考虑。 1．电压放大倍数：等于各级电压放大倍数的乘积，即： 2．输入电阻: 多级放大电路的输入电阻就是第一级的输入电阻： ????????? r i =r i1 3．输出电阻:多级放大电路的输出电阻就是最后一级的输出电阻： ??????????ro=ron 4. 通频带:多级放大器的通频带小于最窄一级的通频带。 频率特性的一般概念 单级放大器的频率特性 放大器的频率失真 单级放大器的频率特性 　　由于放大电路中存在电抗性元件，当输入信号中含有不同频率的正弦分量时，电路的放大倍数就成为频率的函数，这种函数关系称为放大电路的频率响应或频率特性。 幅频特性和相频特性： 电压放大倍数的幅值和相角都是频率的函数。 即 幅频特性： 相频特性： 共发射极RC耦合放大电路的频率特性： Rb1 +VCC Rc ? + Rs + ~ ? + + ? + Rb2 电路中存在的电容: a. 耦合电容、旁路电容; b. 结电容、极间电容、 分布电容及负载电容等, 这些电容在不同的频率段，表现出的特性不一样。 中频段： ①耦合、旁路电容的容抗极小,视为短路；极间分布电容容抗极大，视为开路； ②电压放大倍数基本上与频率无关 ③无其他附加相移，所以相角φ≈–180° 低频段： ①耦合、旁路电容的容抗不可忽略 ②放大倍数àusL下降 ③相移超前最大达90° 耦合电容的分压作用使放大倍数降低 旁路电容的负反馈作用使放大倍数降低很多 高频段： ①三极管的极间电容将产生作用 ②晶体管的β值随频率升高而减小 ③相移滞后最大达90° 极间电容的分流作用、负反馈作用使放大倍数降低 β的改变使放大倍数降低 频率响应的分析方法： 将放大电路分为中频、低频 和高