第四章 多级放大器和负反馈放大器 第一讲 多级放大器-【单招零距离】电子电工专业综合（下）

总复习方案·第四部分 电子线路 第四章 多级放大器和负反馈放大器 知识体系 [阻容耦合 耦合变压器耦合 直接耦合 多级放大器 (频率失真 频响特性 [通频带 [直流反馈一交流反馈 正反馈一负反馈 多级放大器和负反馈放大器 负反馈放大器 电压反馈一电流反馈 反馈 串联反馈一并联反馈 负反馈对放大器的影响 [共射组态 (三种组态共集组态 共基组态 第一讲 多级放大器 考纲要求 了解 1.多级放大器的级间耦合方式。 2.阻容耦合放大器的频率响应特性。 掌握 阻容耦合多级放大器的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的计算 知识梳理 1.多级放大器 (1)定义:由若干个单管放大器串接起来的放大器 (2)耦合方式 ①级:是指多级放大器中每个单管放大电路。 ②耦合:是指级与级之间的连接。 ③常见耦合方式的比较(见表2一4一1) .55. 单招零距离·电子电工专业综合 表2-4-1 方式 阻容耦合 变压器耦合 项目 直接耦合 实现阻抗匹配,提高传输效 优点 结构简单,成本低 能放大直流信号和变化缓慢 率和输出功率 的交流信号,易于集成化 不能放大直流信号和变化缓 不能放大直流信号和变化缓 缺点 慢的交流信号,不适宜于集 慢的交流信号,体积大、笨 存在零点漂移 成化 重,不适宜于集成化 独立 独立 各级静态工作点 相互影响 不能 能 阻抗匹配 不能 低频功率放大,中频调谐放 应用 交流小信号放大 高保真交直流放大,主要应 大 用于集成电路 (3)多级放大器的基本要求 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信号在传输过程中失真要小,级间传输效率要高。 (4)阻容耦合多级放大器 ①在多级放大器中前级是后级的信号源,后级是前级的负载。 ②多级放大器的输入电阻r就是第一级的输入电阻r,即r三r.;而输出电阻r。就是最后一 级的输出电阻r。,即r。一ron。 ③多级放大器的总电压放大倍数A.等于每一级的电压放大倍数的乘积,即A.一A。· A..A。 注:每一级的电压放大倍数A.不是孤立的,而是考虑了后级输入电阻对前级的影响后所得的 放大倍数。 ④多级放大器的增益等于各级增益之和,即G.三G。十G。十...十G。 (5)阻容耦合多级放大器的频率响应特性。 ①频率响应;是指放大器的放大倍数和信号频率之间的关系,也称为放大器的频率特性。 ②频率响应曲线:是指表示频率响应的曲线。 ③频率失真。 a.定义:由于放大器频率特性不好而引起的失真(该失真属于线性失真)。 b.低频特性差: 放大器对信号中的频率偏低成分放大倍数小,则信号的低频成分不能得到足够的放大,这种 现象称为低频特性差。 引起这种现象的原因:电路中具有阻抗随频率而变化的电抗元件,在阻容耦合放大器中就是 耦合电容和射极旁路电容。 c.高频特性差 放大器对信号中频率偏高的成分放大倍数小,则信号的高频成分就不能得到足够的放大,这 种现象称为高频特性差。 引起这种现象的原因:由于工作时晶体管内部的载流子渡过基区需要一定的时间,随着频率 的增高,有部分载流子来不及到达集电区,导致B降低从而使放大倍数下降;另外晶体管结电容的 .56. 总复习方案·第四部分 电子线路 存在也会使放大倍数下降。(其中主要原因是8值的下降) ④通频带(频带宽度) a.定义:是指放大器在放大倍数允许波动范围内所对应的频率范围,即:f一fn一f。 c. 下限频率f.:是指放大器放大倍数下降到最大值 2 倍时所对应的低频率端的频率。 注:多级放大器的通频带比组成它的每个单级放大器的通频带窄,即:总的下限频率高于每一 级的下限频率,总的上限频率低于每一级的上限频率。 题型讲解 【例1】如图2-4-1所示两级阻容耦合放大器,若输入正弦信号V.-0.5mV,3.-③。-60. 求: (1)第一级放大器的电压放大倍数和输出电压值。 (2)第二级放大器的电压放大倍数和输出电压值。 (3)总的电压放大倍数。 (4)放大器输入电阻、输出电阻。 【分析】首先要求出各级静态工作点,然后求每个管子的r,再根据公式求放大倍数(在求放 大倍数时应考虑前后级之间的相互影响),最后根据放大倍数的定义求输出电压值。 V. -o+12V 30 2 C +5uF C 1. 二2.5k0 50F 图2-4-1 【解】 (1)Vng:-RR Vrot-Vnq-0.7-4-0.7=3.3(V) .V3.3_1.1(mA) Ieo二 R。t 3 26 rb-300十(1+60) -1.7(k2) 1.1 12 VBq-R:十R2 -.R一 20十10 ×10-4(V) .571 单招零距离·电子电工专业综合 $=Vmo-0.7-4-0.7=3.3(V)$$ Vo-3.3-1.1(mA) Irq2= R。2 3 rh2-300+(1+60) 26 1.1 -1.7(k2) R'=R/R/R/=10/10/20 /1.7=1. 2(k) A=-B --4 2 V=1AItV=-42$ 05-2 1(mV rhe. 1.7 R/R-602.5/2.5 (2)A-- --44 Pbe2 1.7 V=A Itiv =1-44|21-924(mV$ (3)A.=AA --42x(-44)-1848$ (4) -R /R/=30 /15/1.7=1.5(k) r.-R-2.5(kO) 【点拨】r、。与r.是有区别的,r在低频小功率管中若无特别说明一般取300O,但有时题 目中可能给出其他值;.是晶体管的输入电阻,与、静态电流I:有关;r:是放大器的输入电阻。 在计算A、A。...A,r和r。时,一定要注意前后级的联系。 【变式训练】1.现测得两个共射极放大电路的电压放大倍数为一50,将它们连接成两级放大 电路,则电路的电压放大倍数就等于2500。 ) 【变式训练】2.两级放大电路中,A。=100,G。=20dB,则总的电压放大倍数为1000倍。 【例2】 如图2-4-2所示电路,已知V=18V,R=15kO,R。=9kO,R=2kO,R= $,R =461k,R-4kO,R.-6kO.设rbet=1. 8kO,rh-1. 5kO,U -0. 7V,③ -/-100。 求:(1)画出交流通路。(2)求A,A,A。(3)求r、,r。。 -, 图2-4-2 【分析】 本题电路是两级阻容耦合放大器中“共射十共集电路”形式。前级是后级的信号源, 即前级输出电阻作为后级的信号源内阻;后级是前级的负载,即后级输入电阻是前级的负载。 【解】(1)交流通路如图2一4一3所示。 .58. 总复习方案·第四部分 电子线路 V” “。 图2-4-3 R/R/[r+(1+)(R/R)]) (2)A=-B Pbel -102/461/[1.5+(1+100)(4/6)]--107 1.8 (1+{)(R/R) A= (1+100)(4/6) 1.5+(1+100)(4/6) rhe2+(1+)(R。/R)= ~0.99 A.=A,A--107t0.99--106 (3) =R/R/=15/9/1.8~1.5() R/R+r-4/ 461/2+1.5~34() r。-R/ 1十B2 1十100 【点拨】在计算A、A、r.和r。时,一定要注意前后级的联系。前级是后级的信号源,即前级 输出电阻作为后级的信号源内阻;后级是前级的负载,即后级输入电阻是前级的负载。 【变式训练】3.如图2-4-4所示的两级阻容耦合的放大电路中,已知Vcc=12V,R= $$,R2=20k,Rc -R=2k,R=130k,R2=3k,R.=6k,$==50 $设$r bel$ -1kO,r=1kO,U-0.8V。求: (1)前后级放大电路的静态工作点。 (2)各级电压放大倍数A.、A.。和总电压放大倍数A。。 (3)计算输入电阻r,和输出电阻r。。 图2-4-4 .591 单招零距离·电子电工专业综合 实战演练 一、选择题 1.有两个放大倍数相同,输入电阻和输出电阻不同的放大电路A和B,对同一个具有内阻的信 号源电压进行放大,在负载开路条件下测得A的输出电压大,这说明A的( )。 A.输入电阻大 B.输入电阻小 C.输出电阻大 D.输出电阻小 2.阻容耦合放大电路,低频端电压增益下降的原因是由于电路中存在( )。 A.耦合电容,旁路电容 B.晶体管的极间电容,分布电容和8的下降 C.晶品体管的非线性特性 3.阻容耦合放大电路,高频端电压增益下降的原因是由于存在( )。 A.耦合电容,旁路电容 B.晶体管的极间电容,分布电容和B的下降 C.晶体管的非线性特性 二、判断题 1.因为多级放大器的放大倍数等于各级放大倍数的乘积,所以其通频带比每一级都宽。 2.多级放大器无论采用哪一种耦合方式,但必须保证各级静态工作点正常。 3.现测得两个共射级放大电路的电压放大倍数为一50,将它们连接成两级放大电路,则电路 的电压放大倍数就等于2500。 ) 4.将单级共射小信号放大器增加为多级放大器后,其电压放大倍数提高了,频带宽度也变宽了。 ) 三,填空题 1.在多级放大电路的耦合方式中. 耦合前后静态工作相互影响, 耦合和 耦合前后级静态工作点相互独立 2.放大器的 信号之间的关系,叫做频率特性。 3.在仅有频率失真的电路中,当输入信号为正弦波时,则输出信号为。 (“正弦波”或 “非正弦波”)。 4.多级放大器的通频带比组成它的每个单级放大器的通频带要。 ,但放大倍数 5.阻容耦合放大器在低频段放大倍数下降的主要原因是 霜 的存在,高 和 频段放大信数下降的主要原因是 的存在。 四、分析计算题 1.简述多级放大电路的三种耦合方式及各自的特点。 .60. 总复习方案·第四部分 电子线路 2. 如图2-4-5所示两级放大电路中,已知B=B。=80。试求: (1)画出直流通路。 (2)前后级静态工作点。 (3)画出交流通路。 (4)总的电压放大倍数和输入、输出电阻。 # 10, 20V _# 图2-4-5 ·61.单招零距离·电子电工专业综合 A。=- RL--50×(2∥2 1 =-50 解之得Um=V。=5() r=(Ra十R∥Re）∥re= 10×20 32+10+20 ∥1≈ (3)r:=Ra十Rm∥rber。=R B(Re∥RL)Rm 1(k2) A.=(Rm+Re)r。+RmR r。=Rc=2(kn) (4)Um=1(V) (3)A.将下降输入电阻r,将增加 4 R,' 50×(2/2) ReVx=-2014×12= r:+1+B)R2-1+51X11】 A。=- 2.(I)Vg=一Rm+Re 2(V) r,=(RB+R∥Re)∥[rbe+(1+)RE]=(32+ 10×20、 Vm-V=-0.3-（-2=1(mA) Ia≈Im=R+Ra 0.2+1.5 10+20 ∥(1+51×1)≈22(k2) Vco IcgRc-Vcc 1X 3-12 =-9(V) 9.(1)Ica≈1.65(mA)(2)rbe≈1.26(kn) BR A.≈-95R:≈1.16(k2)R。=3(k2) (2)Av= (3)3.3V rbe+(I+)R≈-6,7 r。=Rc=3(k2) 【实战演练】 r=R∥R∥[rbe+(1+B)Re]≈2.5(kn) 一、选择题 (3)若继续增大R1,将首先出现截止失真，输出波形的 1.C2.B3.D4.D5.B6.C 底部产生失真。 二、判断题 (4)①增大Rm时，Vca下降，|Av|减小 1.×2.×3.×4.×5./6./ ②去掉Cg,Vco不变，|Av|减小 三、填空题 3.①IBo=11(μA)Ico=0.54(mA) 1.放大反相 Vc0=-8.19(V)②略 2.饱和 截止 输人信号过大 ③Ay=-14As=-10.8④r:=1.66(kn) 3.4V12V4.67mA7V r。=3(k2) 4.1.5300 5.饱和Rg调大 第四章 多级放大器和负反馈放大器 四、计算题 1.(1) +Vc 第一讲 多级放大器 【变式训练】 1.× 2./ 3.(1)I BQI =40(gA)Ico =2(mA)VCEQI =4(V) I BQ2 =40(uA)IcQ2 =2(mA)VCEQ2 =6(V) 直流通路 (2)Am=-101A2=0.99A.=-100 (3)r:=0.89(k2)r。=55.9(n) 【实战演练】 一、选择题 R 1.A2.A3.B 二、判断题 1.×2./3.×4.X 交流通路 三、填空题 (2)IQ= Vce-U题=12-0.5≈20(A) 1.直接阻容变压器 600 2.放大倍数 频率 Ica=la=50×20=1(mA) 3.正弦波 设集电极电位为V。Ucm),根据KCL得，Vcc。一Ve 4.窄变大 Rc 5.3值下降 ·245· 总复习方案·参考答案 四、分析计算题 【实战演练】 1.多级放大电路的三种耦合方式及各自的特点为： 一、选择题 阻容耦合：结构简单，成本低；不能放大直流信号和变化 1.C2.A3.A4.D5.B6.D 缓慢的交流信号，不适宜于集成化；各级静态工作点独 二、判断题 立；不能实现阻抗匹配；主要应用于交流小信号放大。 1.×2.×3./ 4./5.×6.× 变压器耦合：实现阻抗匹配，提高传输效率和输出功率； 三、填空题 不能放大直流信号和变化缓慢的交流信号，体积大、笨 1.一部分 全部 输入端 重，不适宜于集成化：各级静态工作点独立：主要应用于 2.基本放大器 反馈电路 低频功率放大，中频调谐放大。 3.200.009 直接耦合：能放大直流信号和变化缓慢的交流信号，易 4.电流减小 于集成化；存在零点漂移：各级静态工作点相互影响；主 5.正反馈负反馈 电压反馈 电流反馈 要应用于高保真交直流放大，主要应用于集成电路。 串联反馈 并联反馈 2.(1)略 6.下降宽大 小 (2)1a1=7.75(uA)Io2=17(μA) 7.400.99 Ica1=0.62(mA)Ica2=1.36(mA) 四、分析计算题 VcEQl =7.5(V)VCEOz =7.1(V) 1.(a)Rn、Ra电压并联交直流负反馈Ra电流串联 (3)略 交直流负反馈(b)电流并联负反馈 (4)Av=5189r1=3.1(k2) r。=7.5(kn) (c)电压串联负反馈(d)电流并联负反馈 第二讲 负反馈放大器 2.(1)1a=38(uA)IcQ=1.9(mA) Vcee=8.2(V) 【变式训练】 (2)r:=41.27(kn)r。=21.8(2)(3)A.=0.98 1.(1)略(2)路(3)Ia=20(μA)Ica=1(mA) 3.(1)电压负反馈b1、c3 VCga =8.7(V) (2)并联负反馈b1、c3 (4)rbe=1.6(kn)r1=38.9(k) r。=0.3(k0) (3)电流负反馈e1、e Av=0.82 (4)串联负反馈e1、e3 2.(1)I Ba =I goz =40(A)Ica Icoz =2(mA) (5)电压并联负反馈b1、c3 VeEal =4(V)Vcba:=6(V) (6)电流串联负反馈e1e: (2)A=-96.6A=0.99A。=-95.6 4.(1)略(2)路(3)Ie=20(μA)Ico=1(mA) (3)r:=0.92(k)r。=56.55(n) Vce=8.7(V)(4)r1=38.6(k0) 3.D4.B r。=0.3(kn)Av=0.83 5.(1)直流负反馈(2)电压串联负反馈 第五章 直接耦合放大器和 (3)电压串联负反馈(4)电流并联负反馈6.C 7.(1)Ia=10(μA) Ica=1(mA)VCEQ =3(V) 集成运算放大器 (2) 第一讲 直接耦合放大器 【变式训练】 c 【实战演练】 (3)ra=167.97(kn)r1=6(kn)A=-100 一、选择题 (4)r2=167.97(kn)rt=34(n)A2=0.99 1.C2.A3.C 二、判断题 1.×2./3.×4.√5.√6.× 三、填空题 1.零点漂移2.前后级电位配合 零点漂移 3.共模4.6mV7mV60mV 5,零输入时零输出引入共模负反馈 ·246·