多级放大电路基础知识教案解读 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 4:57:09星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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讲稿1:放大电路基础知识(2课时)

目标:

放大电路是模拟电子技术应用中最核心的电路之一,是构成各类放大电路的知识基础,有关放大电路的基础知识学习很重要。主要掌握放大电路的类型、性能指标参数估算、应用电路与产品。

讲解目录

1. 放大电路电路类型..................... 学会比较、在比较中学习、了解各种类型放大电路的组成。

2. 放大电路主要性能指标参数及测试............ 会 3. 放大电路应用电路............................. 会

讲课要点

在实际的电子设备中,前置放大器的输入信号一般都是很微弱的,要将信号放大到足以推动负载,仅用单级放大是不可能实现的,必须使用多级放大。多级放大器由若干个单级放大器连接而成,这些单级放大器根据其功能和在电路中的位置,可划分为输入级、中间级和输出级,如图1-26所示。

1.级间耦合方式 放大器级与级之间的连接称为耦合。通过耦合将信号源或前级的输出信号不失真地传输到后级的输入端。耦合方式有阻容耦合、直接耦合和变压器耦合三种形式,前两种方式比较常用。如图1-26所示。

图 1-26 多级放大器框图

(1)阻容耦合

阻容耦合是利用电容和电阻作为耦合元件将前后两级放大电路连接起来。其中电容器称为耦合电容,典型的两级阻容耦合放大器如图1-27所示。图中的第一级的输出信号通过电容C2、Rb2和第二级的输入端相连接。阻容耦合的优点是:前级和后级直流通路彼此隔开,各级的静态工作点相互独立,互不影响。这就给分析、设计和调试电路带来很大的方便。此外,阻容耦合还具有体积小、重量轻的优点,因此在多级交流放大电路中得到了广泛应用。

阻容耦合的缺点是:因电容对交流信号具有一定的容抗,在传输过程中信号会受到衰减;对直流信号(或变化缓慢的信号)容抗很大,不便于传输;在集成电路中,制造大电容很困难,不利于集成化。

(2)直接耦合 将前级放大电路和后级放大电路直接相连的耦合方式称为直接耦合,如图1-27、1-28所示。直接耦合所用元件少,体积小,低频特性好,便于集成化。直接耦合既可以放大交流信号,也可以放大直流信号。其缺点是:由于前级和后级的直流通路相通,使得各级静态工作点相互影响。另外由于温度变化等原因,使放大电路在输入信号为零时,输出端出现信号不为零的现象,即产生零点漂移。零点漂移严重时将会影响放大器的正常工作,必须采取措施予以解决。直接耦合放大器多用于直流放大器。

图 1-27 两级阻容耦合放大器 图 1-28 直接耦合放大器

(3)变压器耦合

利用变压器将前级的输出端与后级的输入端连接起来方式称为变压器耦合,如图1-29所示。将V1的输出信号经过变压器T1送到V2的基极和发射极之间。V2的输出信号经T2耦合到负载RL上。Rb11、Rb12和Rb21、Rb22分别为V1管和V2管的偏置电阻,Cb2是Rb21和Rb22的旁路电容,用于防止信号被偏置电阻所衰减。

变压器耦合的优点是:由于变压器不能传输直流信号,有隔直作用,因此各级静态工作点相互独立,互不影响。变压器在传输信号的同时还能够进行阻抗、电压、电流变换。变压器耦合的缺点是:体积大、笨重等,不便于实现集成化。

图 1-29变压器耦合放大器

2.多级放大电路的指标估算

(1)多级放大器的电压放大倍数

计算多级放大器的电压放大倍数时,应考虑到前后级之间的相互影响。此时可把后级的输入电阻看成前级的负载,也可以把前级等效成一个具有内阻的信号源,经过这样处理,将多级放大器化为单级放大器,便可应用单级放大器的计算公式来计算。如图1-30所示。

图 1-30 两级放大器计算

对于图中的两级放大器,前级的放大倍数为Au1?Uo1; Ui1后级的放大倍数为Au2?Uo2; Ui2Uo2Uo2Uo1???Au1?Au2。 Ui1Ui2Ui1两级总的放大倍数为Au?上述表明,总的电压放大倍数等于两级电压放大倍数的乘积。由此可以推出n级放大器总的电压放大倍数为Au?Au1Au2···Aun。

多级放大器的输入电阻就是第一级放大器的输入电阻,其输出电阻就是最后一级放大器的输出电阻。

多级放大电路的频率特性如图为两级放大器的幅频特性。两个参数完全相同的单级放大器在组成两级放大器后,其总的放大倍数等于两个单级放大倍数的乘积,在重新确定上限频率和下限频率后,可以看出,中频段的放大倍数与高、低频段的放大倍数的差值变大,即两级放大器比单级放大器的通频带窄。显然,放大器的级数越多,通频带越窄。为了满足多级放大器通频带的要求,必须把每个单级放大器的通频带选得更宽一些。如图1-31所示。

图 1-31放大器的幅频特性