多级放大器常见的共射放大电路的放大率v=rcr B1beta _ v=- frac {betar _ { c } { r _ { B1 }v=Rb1RC
耦合方式通过合理地连接多个单级基本放大电路来构成多级放大电路
构成多级放大电路的各基本电路称为一3358www.Sina.com/,级与级的连接为级
有四种常见的结合方式:
直接耦合
可以放大交流和缓慢变化的直流信号,容易集成化
但各级静态工作点相互影响的——基极和集电极电位随级数的增加而上升; 以及级间耦合
改进方法:
通过在后级的发射极中加入齐纳二极管并上拉到Vcc,使后级的基极电位上升,但第二级的放大率降低,在后级的集电极中加入齐纳二极管并上拉到Vcc,可以减小后级的放大率损失,但是柯可以在前级和后级之间使用反向连接的齐纳二极管进行耦合,在后级的基极上加入下拉电阻,以免损耗放大率。 但稳压管噪声大,影响输出信号,将NPN管与PNP管(对管)混合直接耦合,可以较完美地实现需求,实际上常用的电路就是这种阻容耦合
在前级和后级之间使用电容耦合
静态工作点相互独立,广泛用于分立元件电路中; 但是,在集成电路中难以制造大容量电容器,不方便集成化
变压器耦合
以往广泛采用的耦合方式利用变压器的阻抗转换功能,但高频动作困难,以往常用该方式实现无线电放大电路
光电耦合
使用光耦合元件进行前后级的耦合时,耦合效果好,抗干扰能力强,但难以进行良好的线性放大
多级放大器动态分析性能参数的电压放大率
总电压放大率等于各级电压放大率的乘积
a=12nbeta _ a=beta _1 timesbeta _2 timescdots _ times _ beta _ n_12
各级倍率、静态值等可以独立计算
输入电阻、输出电阻与从输入端口、输出端口分别观察电路的总电阻相同
直接耦合放大电路零点漂移问题零点漂移:直接耦合时,输入电压为0,而输出电压远离零点,逐渐不规则变化的现象
原因:由于放大器件的参数受温度的影响,使q点不稳定,零点漂移又称温度漂移
多级放大器使零点漂移更严重
如何抑制零点漂移:
引入直流负反馈,利用热敏元件补偿放大器的零漂移使用差动放大电路,放大差动信号(只有这种方法才能完全抑制零漂移)的差动放大电路的核心思想是用电压源补偿零漂移引起的电压不稳定
差动放大电路也称为差动放大电路,以两个并联连接的晶体管的集电极电位差作为输出,以共模或差动模式信号作为输入。 其中,共模信号直接被忽视,零点漂移产生的信号也是共模信号,因此
被去除差分放大电路中构造了两个“虚地”——负载电阻的中点电位在差模信号作用下不变,相当于“接地”;对管射极相连节点的电位由于差分信号而不变,构造了另一个“接地点”
差分放大器具有四种接法
双入双出双入单出单入双出单入单出单端情况下还是具有一定的共模抑制比,但是不如双端效果好
差模电压放大倍数、共模电压放大倍数与单端输入或双端输入无关,只与输出方式有关
双端输出时,共模电压放大倍数 A V C = 0 A_{VC}=0 AVC=0
差模输入电阻始终是基本放大电路的两倍
输出电阻双端输出时为 2 R C 2R_C 2RC,单端输出时为 R C R_C RC
双端输出时共模抑制比KCMR可认为等于无穷大,单端输出时为有限值
可搭配恒流源电路构造改进的差分放大电路
互补放大电路基本要求:输出电阻低、最大不失真输出电压尽可能大
使用NPN、PNP对管采用图腾柱连接,实现推挽输出,一个三极管放大正半周信号,另一个放大负半周信号;但这种方案存在交越失真
解决方案如下:
使用两个二极管钳位输入,并使用射极-基极并联电阻给三极管提供静态电压使用压敏电阻、NPN-PNP对管、构建UBE倍增电路等方式为对管提供静态电压使用复合管结构,增大对管电流放大倍数,减小前级驱动电流