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1、Chap3 BJT放大电路,（8学时，第十一次课）,1. 放大倍数A,2. 输入电阻：从放大器输入端看进去的等效电阻,3. 输出电阻：从放大器输出端看进去的等效电阻,放大器的基本交流性能指标,不出现失真时，输出电压的振幅Vom的最大变化范围：,当设置Q点是位于放大区的交流负载线的中点时，动态范围最大，即Vom的最大值为:,放大器的非线性失真分析,截止失真,Q点偏低“削顶”输出,饱和失真,Q点偏高“削底”输出,单级放大器常常采用电容进行信号的耦合,放大电路中的信号耦合技术,单级放大器中的耦合技术,耦合：即信号的传输方式。,3.4 多级放大电路,一级放大器放大倍数不够，需要多级级联。放大倍数满足要
2、求，输入电阻或输出电阻不满足要求，也需要级联。多级放大电路还可以展宽放大器的通频带，提高稳定性，改善高频特性等。,1. 怎样级联？ 2. 多级放大器性能指标如何计算？,为什么需要多级放大电路？,输入级输入电阻高，噪声和漂移小。,对各级电路的要求：,输出级动态范围大，输出功率大，带载能力强。,中间级具有足够大的放大能力。,多级放大电路的组成,输入级,中间级,输出级,耦合方式：电容耦合；变压器耦合； 光电耦合；直接耦合。,多级放大电路对耦合电路要求：, 静态：保证各级Q点设置, 动态: 传送信号。,要求：波形不失真，减少压降损失。,一. 多级放大电路耦合技术,1.直接耦合,将后级电路通过导线直接与
3、前级相连,优点：电路中没有电容和变压器，易于集成。 能放大交流信号， 同时也能放大直流或缓变信号。,缺点：各级静态工作点Q相互影响，分析、设 计和调试困难； 前后级的直流电平需匹配； 存在着严重的零点漂移现象。,直接耦合,两个特殊问题：前后级的直流电平需匹配； 存在着严重的零点漂移现象。,级间电平配置常用的解决方法,提高后级射极电位,电平移位,两种管子互补,级间电平配置常用的解决方法,零点漂移问题的解决方法,当输入vi=0时，输出电压vO并不恒定，而是出现缓慢的、无规则的漂动。这种现象称为零点漂移，简称零漂。,零漂实质上就是放大电路静态工作点的变化,引起零漂的主要原因,(a) 元器件参数，特别
4、是晶体管的参数会随温度的变化而变化。,(b) 元器件会出现老化，参数发生了变化。,由温度引起的零漂称为温漂,由元器件老化引起的零漂称为时漂,引起直接耦合放大电路零漂的主要因素是温漂,1. 引入直流负反馈,2. 采用差动放大电路,抑制零点漂移的常用方法,2. 电容耦合,将后级电路通过电容器与前级相连,缺点：耦合电容隔断直流，不能放大直流信号， 且当信号频率较低时，放大倍数下降。 耦合电容容量大，不易集成。,优点： 各级之间直流通路不相通，Q点相互独立；设计、计算、调试方便。,3.变压器耦合,将后级电路通过变压器与前级相连,优点：前后级靠磁路耦合，各级Q点相互独立； 可进行阻抗变换，实现功率匹配，
5、 从而使后级或负载上得到最大功率。,缺点：低频特性差； 变压器体积大、笨重、贵，更不能集成化， 只能用于分立元件放大电路。,变压器耦合多级放大电路的主要特点,4. 光电耦合,光电耦合器是将发光元件（发光二极管）与光敏元件（光电三极管）相互绝缘地组合在一起：发光元件为输入回路，它将电能转化成光能；光敏元件为输出回路，它将光能再转换成电能，实现输入与输出电路的电气隔离，从而可有效地抑制电干扰。,以光信号为媒介来实现电信号的耦合和传递,图3.34 光电耦合器及其传输特性,光电耦合放大电路,复合管达林顿管,作用：提高电流放大系数，增大电阻rbe,同类型管子组成的复合管,复合管达林顿管,作用：提高电流放
6、大系数，增大电阻rbe,互补型复合管,两个不同类型的管子组成的复合管，等效后管子的类型取决于第一个管子的类型。,组成复合管的原则：管内电流方向要一致,直接耦合放大电路的静态分析,阻容耦合、变压器耦合的各级Q点相互独立，分析方法与前述的单级放大电路的方法相同。这里只对直接耦合电路进行静态分析。,令输入电压vi=0,在输入回路,IBQ2 、ICQ2 、IEQ2,在一、二级之间,联立求解可得VCEQ2 、Io,在输出回路,后级放大器的输入电阻是前级放大器的负载；后级放大器的输出电路是后级放大器的信号源。,图3.36 多级放大器的通用小信号模型,1. 电压放大倍数,二. 多级放大器交流性能指标的计算,
7、2. 输入电阻,注意：在计算Ri1 时要把后一级的输入电阻作为第一级的负载电阻来考虑。,3. 输出电阻,注意：在计算Ron时要把前一级的输出电阻作为它的信号源内阻来考虑。,多级放大器的输入电阻Ri就是第一级放大器的输入电阻Ri1 。,多级放大器的输出电阻Ro，就是最末级放大器的输出电阻Ron。,电路结构,1. 共射-共基（CE-CB）组合放大电路,交流通路,输入电阻,三. BJT组合放大器的计算,电压放大倍数,其中，第二级CB放大器的输入电阻：,若两管的小信号参数相同，则,表明：CE-CB组合放大电路的电压放大倍数 与单级CE放大器相同。,输出电阻,2. 共集-共基（CC-CB）组合放大电路,
8、CC-CB放大电路的交流通路, 输入电阻,其中:, 输出电阻, 电压放大倍数,若两管小信号参数相同，而且通常设计RERi2，则：,表明：CC-CB 组合放大电路的电压放大倍数只是单管CE放大器的一半；但由于CC和CB组态的高频性能都优于CE状态。所以，它们的组合放大电路的高频特性会比CE放大器好。,3. 共射-共集（CECC）组合放大电路,输入电阻,输出电阻,其中,电压放大倍数,其中,4. 共集-共射（CC-CE）组合放大电路,CC组态大的Ri1提高源电压增益,CC组态小的Ro1减小CE组态的时间常数扩展了通频带,例3.6 为提高放大电路信号电压的利用率和带负载的能 力，多级放大电路的第一级和最末级常采用共集 电路。图3.41是CC-CE-CC三级直接耦合放大器。 已知BJT的,求：该放大器的Ri、Ro和Av。,分析电路采用了正、负电源是为了保证输入和输出端的直流电位为零；稳压管和二极管的接入，分别垫高了T2、T3管的射极电位，有利于各级放大电路电平配置，同时在交流分析时，因它们的动态电阻很小，又可视为短路。,(1)输入电阻,(2)输出电阻,(3)电压放大倍数,作 业,3.4，3.6；3.9， 3.11，3.12；3.15，3.16 ；3.19 ；3.22， 3.24， 3.26；,
