2022-2023学年高二物理竞赛课件：多级放大电路

1 多级放大电路 2 多级放大电路 多级放大电路的耦合方式 多级放大电路的动态分析 直接耦合放大电路 3 3.1 多级放大电路的耦合方式 多级放大电路的四种耦合方式: 直接耦合 阻容耦合 变压器耦合 光电耦合 当单级放大电路不能满足多方面的性能要求(如Au=104、Ri=2MΩ、 Ro=100Ω)时,应考虑采用多级放大电路。组成多级放大电路时首先应考虑如何“连接”几个单级放大电路,级与级之间的连接称为级间耦合。耦合方式即连接方式。 4 Rc1 T1 Rb2 +Vcc ui + - Rb1 uo + - Rc2 T2 3.1.1 直接耦合 ——将前一级的输出端直接连接到后一级的输入端, 称为直接耦合。 既是第一级的集电极电阻,又是第二级的基极电阻 5 具有良好的低频特性,可以放大变化缓慢的信号; 电路中没有大容量电容,易于集成。 直接耦合放大电路的优点: Rc1 T1 Rb2 +Vcc ui + - Rb1 uo + - Rc2 T2 6 存在问题: 前后级Q点相互影响; UCE1=UBE2 =0.7V,T1处于饱和状态。 Rc1 T1 Rb2 +Vcc ui + - Rb1 uo + - Rc2 T2 存在零点漂移: 输入为零,输出产生变化的现象称为零点漂移。 当输入信号为零时,前级由温度变化所引起的电流、电位的变化会逐级放大。 直接耦合放大电路静态工作点的设置 Q1合适吗? 对哪些动态参数产生影响? 用什么元件取代Re既可设置合适的Q点,又可使第二级放大倍数不至于下降太大? 若要UCEQ=5V,则应怎么办?用多个二极管吗? 二极管导通电压UD=?动态电阻rd=? Re 直接耦合放大电路设置合适Q点的方法思路: UCEQ1太小→加Re(Au2数值↓)→改用D→若要UCEQ1大,则改用DZ;为什么要NPN型管和PNP型管混合使用。 UCEQ1太小→加Re(Au2数值↓)→改用D→若要UCEQ1大,则改用DZ。 稳压管 伏安特性 小功率管多为5mA 由最大功耗得出 必要性? rz=Δu /Δi,小功率管多为几欧至二十几欧。 通常,小功率放大电路的静态集电极电流仅为1、2mA,为使稳压管的电流iDz大于IZ,引入iR。 9 问题的提出: 在用NPN型管组成N级共射放大电路,由于UCQi> UBQi,所以 UCQi> UCQ(i-1)(i=1~N),以致于后级集电极电位接近电源电压,Q点不合适。 UCQ1 ( UBQ2 ) > UBQ1 UCQ2 > UCQ1 10 NPN型管和PNP型管混合使用 UCQ1 ( UBQ2 ) > UBQ1 UCQ2 < UCQ1 UCQ1 ( UBQ2 ) > UBQ1 UCQ2 > UCQ1 11 3.1.2 阻容耦合 ——将放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端,称为阻容耦合。 R1 R3 +Vcc ui T1 + - C1 + C2 R2 R4 C3 + + - uo RL C4 T2 + R5 R6 12 阻容耦合放大电路的优点: 1、各级的静态工作点相互独立,便于计算和调整。 R1 R3 +Vcc ui T1 + - C1 + C2 R2 R4 C3 + + - uo RL C4 T2 + R5 R6 两级阻容耦合放大电路的直流通路 T2 R5 R6 R1 R3 T1 R2 R4 +Vcc $