福建中职学校—电子技术基础与技能—多级放大电路(理解)4
2024-09-19
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普通
内容正文:
(1)静态分析
(2)动态分析
计算公式
有没有一种电路能把
AU放大到千倍
甚至更多
第2章 多级放大电路
概述、耦合方式
01 多级放大电路?
概念、差放、零漂
多级放大电路
单级放大电路的电压放大倍数一般可以达到几十倍。
然而,在许多场合,这样的放大倍数是不够用的,常需要把若干个单管放大电路串接起来,组成多级放大器——把信号经过多次放大,从而得到所需的放大倍数。
电路组成
如图所示为多级放大器的组成框图,其中
输入级主要完成与信号源的衔接并对信号进行放大;
差动放大电路,目的是抑制零点漂移现象,信号能有效放大。
电路组成
差动放大电路只放大差模信号,对共模信号没有放大能力
共模抑制比:
共模抑制比越大,表示电路放大差模信号和抑制共模信号的能力越强。
零点漂移?
零点漂移
所谓零点漂移,是指放大电路在没有输入信号(ui=0)时,由于温度变化、电源电压波动、元器件老化等原因,使放大电路的工作点发生变化。
产生零点漂移的原因,主要是晶体三极管的参数受温度的影响,所以零点漂移也称为温度漂移,简称温漂。
电路组成
如图所示为多级放大器的组成框图,其中
输入级主要完成与信号源的衔接并对信号进行放大;
中间级主要用于电压放大,将微弱的输入电压放大到足够的幅度;
输出级则主要是完成信号的功率放大,以达到满足输出负载需要的功率,并要求和负载相匹配;
02 耦合方式
阻容、变压器、直接耦合
级间耦合方式
多级放大器中每个单管放大电路称为“级”, 级与级之间的连接称为耦合。 常用的耦合方式有以下三种: 阻容耦合、变压器耦合、直接耦合。
多级放大器无论采用何种耦合方式,都必须满足下列几个基本要求,才能正常地工作。
(1)保证信号能顺利地由前级传送到后级。
(2)连接后仍能使各级放大器有正常的静态工作点。
(3)信号在传送过程中失真要小,级间传输效率要高。
03 阻容耦合
概念、电路、特点
阻容耦合
两级放大器之间通过电容连接起来,后级放大器的输入电阻充当了前级放大器的负载,故称为阻容耦合。
由于电容器具有“隔直流、通交流”的作用,在电容器取值合适的条件下,前级放大器的输出信号经耦合电容传递到后级放大器的输入端,而两级放大器的静态工作点互相不影响,有利于放大器的设计、调试和维修。
阻容耦合
阻容耦合方式电路结构简单,体积小、质量轻,在多级放大器中得到广泛的应用。
缺点:信号通过耦合电容加到下一级时会大幅度衰减,不适合传递直流信号,因此阻容耦合放大器不能放大直流信号。另外在集成电路中制造大电容很困难,所以阻容耦合只适合分立元件电路。
04 变压器耦合
概念、电路、特点
变压器耦合
变压器T1将第一级放大器的输出信号传递给第二级放大器,变压器T2将第二级放大器的输出信号耦合给负载,这种耦合方式称为变压器耦合放大电路。
由于变压器的一次侧、二次侧之间无直接联系,因此各级静态工作点是独立的,这样便于设计、调试和维修。
变压器耦合
优点:能实现电压、电流和阻抗的变换,特别适合于放大器之间、放大器与负载之间的匹配,可调节前后级阻抗匹配,达到最大功率传输。
缺点:体积大、价格贵,有电磁干扰,频率特性差,不能放大直流信号,一般只应用于低频功率放大和中频调谐电路中。
05 直接耦合
概念、电路、特点
直接耦合
前两种耦合方式都存在放大器频率特性不好的缺点,为了解决这个问题,人们设计了直接耦合放大器,直接把前、后级放大器相连。
直接耦合放大器不但能放大交流信号,还能放大直流信号,其频率特性是最好的。但直接耦合放大器的直流通路是互相连通的,各级放大器的静态工作点互相影响,不便于调试和维修。
直接耦合
优点:既能放大直流信号,又能放大交流信号。由于直接耦合放大器便于集成,是集成电路中普遍采用的耦合方式。
缺点:前、后级静态工作点不能独立,相互影响,存在零点漂移问题。
05 电路计算
Au、Ri、Ro
电路计算
前级电压放大倍数为
后级电压放大倍数为
级联后的总电压放大倍数为
1.电压放大倍数
电路计算
2. 输入电阻
由于输入级连接着信号源,它的主要任务是从信号源获得输入信号。
多级放大电路的输入电阻就是输入级的输入电阻,即
3. 输出电阻
多级放大电路的输出级就是电路的最后一级,其作用是推动负载工作。
多级放大电路的输出电阻就是输出级的输出电阻,即
频率特性
幅频特性基本概念
幅频特性曲线,反映的是电路电压放大倍数的幅度与频率的关系。
2. 影响通频带的因素
引起低频段放大倍数下降的主要因素是级间耦合电容和旁路电容的容抗作用,它使低频段信号受到衰减。
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