7.2-4多级放大器等（课件）-高一《汽车电工电子基础》同步教学（高教版）

中等专业教育国家规划教材配套用书 汽车电工电子基础 第七章　晶体管放大电路 第二节 多级放大器 通常要把若干级放大器连接起来,构成多级放大器,将信号逐级放大。 各级放大器之间的连接方式,叫做耦合方式。 一、级间耦合方式 放大器级与级之间的耦合方式有阻容耦合、变压器耦合和直接耦合。 1.阻容耦合 图所示为两级共射阻容耦合放大器,第一级的输出信号通过RC 1 和电 容C2 耦合到第二级的输入端,所以称为阻容耦合放大器。 2.变压器耦合 图a 所示为变压器耦合放大器的结构框图。图中Tr 为耦合变压器, 它的作用是隔断前后级的直流联系,同时将前级输出的交流信号通过电 磁耦合到后级。 3.直接耦合 为了能够放大频率很低、变化缓慢的电信号,可以把放大器前级的输 出端和后级的输入端直接连接起来,这种级间的连接方式叫做直接耦合。 如图b 所示为直接耦合放大器的结构框图。 二、阻容耦合多级放大器 1.电路特点 图所示为阻容耦合放大器中,前级集电极与后级基极之间串接一只 大容量(一般为几十微法以上)的电容C2 ,称为耦合电容。它的作用是:一方面把前级晶体管集电极上的交流信号传送到下一级晶体管基极;另一方面是将前级集电极直流电压和后级基极偏压隔断,这样使前后两级直流工作状态互不影响。 在阻容耦合放大器中,由于耦合电容的隔直作用,故可以独立地设置各级放大器的静态工作点,而交流信号可以顺利的通过耦合电容传送到下一级去。 2.分析方法 (1)静态工作点的计算 (2)画出放大器的交流通路 画交流通路时,与前面一样,耦合电容C1 、C2 、C3 对交流看作短路, 直流电源UCC 内阻很小,对交流也看作短路,如图所示。由图可以看出, 第一级放大器的输出电压uo1 就是第二级放大器的输入电压ui2。 (3)求电压放大倍数 例: 两级放大电路如图所示。已知晶体管β1 = β2 = 40,rbe1 = 1 kΩ,rbe2 = 0 6kΩ,RB2 = 200 kΩ,RC1 = 6 kΩ,RC2 =3 kΩ,RL = 2kΩ。试计算放大器总的电压放大倍数。 第三节 射极输出器 一、电路组成 射极输出器的电路组成如图a 所示。由图看出,信号电压仍从基极输 入,但输出端不是从集电极引出,而是从发射极引出,输出信号uo 是发射 极电流的交流分量ie 在发射极电阻RE上的电压降,因此叫做射极输出器。 射极输出器的交流通路如图b 所示。从图中可以看出,集电极是输 入、输出回路的公共端点,所以射极输出器是一个共集电极电路,简称为 共集电路。 二、电路特点 1. 输出、输入电压的相位相同且大小近似相等 由交流通路可看出ui = ube + uo 因ube 很小,故有uo ≈ui 2.输入电阻高 当输入信号电压ui加到放大器的输入端时,放大器就是信号源的负载, 其阻抗就是放大器的输入电阻,即等于电路输入端电压与端钮电流的比值, 用“ri ”表示。ri 越大,信号源的利用率越高。 3.输出电阻低 放大器带负载时,对负载来说,放大器可看作具有内阻ro 的电源。电 源的内阻ro 称为放大器的输出电阻。ro 越小,则放大器带负载能力越强。 综上所述,射极输出器虽然电压放大倍数小于1 而接近1,但其输入电 阻高,可减小放大器从信号源(或前级)取用的信号电流;同时,输出电阻低, 可减小负载变动对放大倍数的影响。它因具有这些优点,故获得广泛的应 用。 第四节 集成运算放大器 一、运算放大器的组成 运算放大器通常由输入级、中间级、输出级三部分组成,如图所示。 输入级是运算放大器的关键部分,由差分放大电路构成。差分放大电路由 完全相同的两个大电路对称组成,它的输入电阻很高,能有效地放大有用 信号,抑制干扰信号。 中间级一般由共发射极放大电路构成,主要提供足够的电压放大倍数, 将电压放大到所需的值。 输出级一般由互补对称式功率放大器构成。互补对称式功率放大器 是由射极输出器发展而来的,它的输出电阻低,能输出较大的功率推动负 载。 二、集成运放的特性 图是集成运算放大器的外形和图形符号。 图为F007 型通用集成运算放大器的管脚排列和接线图。RP 为外接 调零电阻。有的新系列运放已无此外接电阻。集成运放通常用对称的正、 负电源同时供电。集成运放在线性工作状态时有两个基本特点: (1)集成运放的两个输入端的电压差近似为零。即 U- ≈ U+ 通常称为“虚短”。 (2)集成运放的两个输入端的电流近似为零。即 Ii ≈ 0通常称为“虚断”。 三、运算放大器的应用 1.反相比例运算